電力網(wǎng)絡(luò)的重要節(jié)點(diǎn)識別及暫態(tài)性能研究.pdf

1、近年來，隨著自然科學(xué)和社會科學(xué)之間的相互交叉滲透，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)成為新的研究熱點(diǎn)，應(yīng)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的理論、方法和思路來研究網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的復(fù)雜性科學(xué)問題反映了科學(xué)研究向綜合性發(fā)展的趨勢。
　　電力網(wǎng)絡(luò)是典型的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，它的同步穩(wěn)定運(yùn)行是保障人類正常生活工作學(xué)習(xí)的根本。運(yùn)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論對電力網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和動力學(xué)特性進(jìn)行分析，可以幫助我們深刻地理解電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特性和運(yùn)行機(jī)制，從而在實(shí)際電網(wǎng)中采取針對性的措施，預(yù)防級聯(lián)故障的發(fā)生，確保電網(wǎng)的正常運(yùn)行。<

2、br>　　本文基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，結(jié)合實(shí)際電力網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)動力學(xué)特性，對電力網(wǎng)絡(luò)的重要節(jié)點(diǎn)識別和暫態(tài)性能展開一系列的深入研究，主要工作內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　1、從電力網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和動力學(xué)特性出發(fā)，對IEEE標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行單一指標(biāo)的節(jié)點(diǎn)重要性識別研究?？紤]網(wǎng)絡(luò)的全局和局部特性，首先找到度中心性、接近中心性、子圖指標(biāo)、PageRank值、節(jié)點(diǎn)收縮凝聚度、失同步擴(kuò)散時(shí)間倒數(shù)和臨界同步耦合強(qiáng)度七個(gè)評估指標(biāo)來描述網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的

3、重要程度，然后用這七個(gè)指標(biāo)分別對IEEE標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重要性識別，并對比分析不同單一指標(biāo)的識別效果。研究表明，由于單一指標(biāo)只考慮網(wǎng)絡(luò)某一方面的屬性，所以不同單一指標(biāo)識別的節(jié)點(diǎn)重要性不同，用它進(jìn)行重要節(jié)點(diǎn)識別具有一定的局限性。
　　2、基于層次分析法研究了電力網(wǎng)絡(luò)重要節(jié)點(diǎn)的多指標(biāo)綜合識別。選擇單一指標(biāo)識別效果相對較好的接近中心性、子圖指標(biāo)、PageRank值、節(jié)點(diǎn)收縮凝聚度、失同步擴(kuò)散時(shí)間倒數(shù)五個(gè)指標(biāo)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)綜合識別。運(yùn)用

4、層次分析法確定五個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，用極差法構(gòu)造五個(gè)指標(biāo)的比較矩陣，最終在多指標(biāo)綜合評估思想的指導(dǎo)下得到網(wǎng)絡(luò)中重要節(jié)點(diǎn)的排序。接著考慮電力網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)動力學(xué)特性，采用電力網(wǎng)絡(luò)的類Kuramoto模型，分別單個(gè)移除節(jié)點(diǎn)，仿真計(jì)算剩余網(wǎng)絡(luò)中最大連通子網(wǎng)的平均路徑長度、子網(wǎng)相對規(guī)模和臨界同步耦合強(qiáng)度，通過分析這三個(gè)參量對多指標(biāo)節(jié)點(diǎn)綜合識別效果進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明了多指標(biāo)綜合評估方法的有效性。
　　3、研究分布式電站的入網(wǎng)對網(wǎng)絡(luò)暫態(tài)性能的影響。

5、首先定義了暫態(tài)持續(xù)時(shí)間和最大頻偏兩個(gè)參量來描述電網(wǎng)的暫態(tài)性能。然后研究了分布式電站的入網(wǎng)參數(shù)選取問題。在保證分布式電站入網(wǎng)頻率和原電網(wǎng)工作頻率一致的情況下，研究發(fā)現(xiàn)分布式電站存在一個(gè)最佳入網(wǎng)相位，當(dāng)分布式電站以最佳相位入網(wǎng)時(shí)，對電網(wǎng)造成的干擾最小。接著分別研究了入網(wǎng)負(fù)載節(jié)點(diǎn)的重要性和度值對電網(wǎng)暫態(tài)性能的影響。研究表明，分布式電站通過重要節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)比通過不重要節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)對電網(wǎng)造成的干擾更小;大多數(shù)情況下，分布式電站接入大度節(jié)點(diǎn)比接入小度節(jié)點(diǎn)對