隨著社會經(jīng)濟的不斷進步,電力需求迅速增長,為了滿足用電負荷的需求,電網(wǎng)規(guī)模也隨之不斷擴大,日益復雜。大電網(wǎng)互聯(lián)使得資源在大范圍內(nèi)優(yōu)化配置的同時,也同樣擴大了系統(tǒng)擾動可能波及的范圍。目前,應用復雜網(wǎng)絡理論對大規(guī)模電網(wǎng)整體特性的分析,進而對連鎖故障的發(fā)生和傳播進行分析,來研究電網(wǎng)在該狀態(tài)下自組織臨界狀態(tài)的演化規(guī)律。在引入衡量網(wǎng)架結(jié)構(gòu)均勻程度的網(wǎng)絡拓撲熵和電網(wǎng)潮流分布均勻程度潮流熵兩項指標,對實際電網(wǎng)在風電接入前后的兩項指標進行仿真計算,通過聯(lián)合使用和綜合分析,來表征系統(tǒng)自組織臨界態(tài)演化規(guī)律。風電的集中接入,風電外送通道的建設需要更多的變壓器和輸電線路,從而使得整體的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)變得更為復雜,電網(wǎng)的自組織臨界狀態(tài)的發(fā)展出現(xiàn)新特點。計算結(jié)果表明,風電集中接入后,網(wǎng)絡拓撲熵會因為外送的風電功率而增加的輸電通道而減小。當?shù)刎摵伤讲荒芟{系統(tǒng)接入的風電時,系統(tǒng)的潮流熵會增加。由于風電的不穩(wěn)定性,出力的波動也會導致系統(tǒng)的潮流熵增加。電網(wǎng)運行狀態(tài)會朝著自組織臨界點的方向演化。在分析了電網(wǎng)自組織臨界特性后,線路負載率分布和節(jié)點承受電能傳輸電能任務的不均衡性都會對系統(tǒng)的自組織臨界態(tài)有著重要影響。對于線路負載率分布特性,采取改進的平均半方差指標來表征電力系統(tǒng)的自組織臨界態(tài)的變化。在考慮關鍵線路在中低負載率分布的條件下進行的隱故障模型的仿真計算表明,在相同的節(jié)點潮流介數(shù)分布下,平均半方差的值越大,大規(guī)模停電發(fā)生的可能性越高,系統(tǒng)更傾向于自組織臨界態(tài)演化。少量關鍵節(jié)點承受巨大的電能傳輸任務時,通過仿真計算得到的節(jié)點潮流介數(shù)分布也能達到自組織臨界態(tài)辨識的效果。本文對節(jié)點潮流介數(shù)分布的曲線尾部進行擬合后,分析得到冪指數(shù)越大,系統(tǒng)發(fā)生大規(guī)模停電的概率也越高。改進平均半方差指標和輔助驗證的節(jié)點介數(shù)指標,對連鎖故障后的系統(tǒng)狀態(tài)都有好的辨識效果。最后又加入了其他系統(tǒng)的驗證,也可以起到較好的效果。
【學位單位】：中國電力科學研究院
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TM614
【部分圖文】：

在研究了 1984~1999 年發(fā)生的北美各大停電事故后，對數(shù)據(jù)進行整理后發(fā)現(xiàn)大停電事故的規(guī)模和發(fā)生的概率呈現(xiàn)冪律分布。如圖 2-2 所示。假設停電規(guī)模為 Q，大停電發(fā)生的次數(shù)為 N(Q)，則滿足下列關系：ln N Q a b lnQ（2-11）從下圖中可以看出在停電規(guī)模和頻數(shù)的雙對數(shù)的坐標下，在尾部出現(xiàn)一條斜直線，即冪律尾。同樣，在對我國的電網(wǎng)停電事故開展分析，對于南方、華中、西北、東北電網(wǎng) 1981~2002 年的停電數(shù)據(jù)[49]如表 2-2 所示。從圖 2-2 可以看出，停電規(guī)模小的發(fā)生的可能性高，停電事故的頻數(shù)會隨著停電規(guī)模的增大而減小。當分別對各區(qū)電網(wǎng)的數(shù)據(jù)進行對數(shù)化處理后，然后依據(jù)最小二乘法原理對數(shù)據(jù)進行處理，得到停電規(guī)模與頻率的關系如圖 2-3 所示。計算得到各自的回歸方程均為直線方程，說明了我國電網(wǎng)的大停電事故也符合自組織臨界的特性。

第 2 章 復雜網(wǎng)絡理論表 2-2 我國各區(qū)域電網(wǎng)重大停電事故負荷損失情況表停電規(guī)模（MW） 東北 南方 西北 華中＞60 22 22 27 13＞100 18 22 23 12＞140 15 20 17 11＞180 14 19 15 11＞220 9 18 10 9＞260 6 14 9 9＞300 5 13 5 7＞340 3 13 5 7

在調(diào)節(jié)該地區(qū)的風電出力比例，假設風機機組脫網(wǎng)運行時，所出的有功為零么再逐漸抬升風機機組的出力比例，風電機組滿送狀態(tài)下出力比例為 1。從（3可以得到，在電壓等級超 110kV 的線路中，負載率k代表的線路中傳輸?shù)某本�路的最大傳輸容量的比值，實際計算里面，在電壓水平相同的情況下，可效轉(zhuǎn)化為流經(jīng)線路的電流和線路電流容量的比值，可以根據(jù)實時記錄數(shù)據(jù)，的得到結(jié)果。在給定一個常數(shù)序列由 0 到 1，分別為 0.2 的等差間隔，再通過，便可統(tǒng)計出負載率分布在于 0~0.2，0.2~0.4，0.4~0.6，0.6~0.8，0.8~1.0 五間的線路條數(shù)和然后計算出相應的概率，那么系統(tǒng)潮流熵在各個區(qū)間的分布可以計算得到了。C=ln10，風電出力比例依此調(diào)整到 0，0.15，0.3，0.4，0..6，0.7 時，計算得到該地區(qū)電網(wǎng)的潮流熵結(jié)果如表 3-3 所示。表 3-3 某地區(qū)風電在不同的出力比例下的電網(wǎng)潮流熵風電出力比例 0 0.15 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7潮流熵 1.16 1.01 0.97 1.04 1.09 1.17 1.28

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本文編號：2833028