近年來(lái),隨著自然科學(xué)和社會(huì)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(lái)研究網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的復(fù)雜性科學(xué)問(wèn)題反映了科學(xué)研究向綜合性發(fā)展的趨勢(shì)。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(lèi)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(duì)電力網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和動(dòng)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(duì)性的措施,預(yù)防級(jí)聯(lián)故障的發(fā)生,確保電網(wǎng)的正常運(yùn)行。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(dòng)力學(xué)特性,對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)的重要節(jié)點(diǎn)識(shí)別和暫態(tài)性能展開(kāi)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(dòng)力學(xué)特性出發(fā),對(duì)IEEE標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行單一指標(biāo)的節(jié)點(diǎn)重要性識(shí)別研究。考慮網(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(píng)估指標(biāo)來(lái)描述網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的重要程度,然后用這七個(gè)指標(biāo)分別對(duì)IEEE標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重要性識(shí)別,并對(duì)比分析不同單一指標(biāo)的識(shí)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(shí)別的節(jié)點(diǎn)重要性不同,用它進(jìn)行重要節(jié)點(diǎn)識(shí)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(shí)別。選擇單一指標(biāo)識(shí)別效果相對(duì)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(shí)別。運(yùn)用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(píng)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(dòng)力學(xué)特性,采用電力網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)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(zhǎng)度、子網(wǎng)相對(duì)規(guī)模和臨界同步耦合強(qiáng)度,通過(guò)分析這三個(gè)參量對(duì)多指標(biāo)節(jié)點(diǎn)綜合識(shí)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(píng)估方法的有效性。3、研究分布式電站的入網(wǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)暫態(tài)性能的影響。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(lái)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(wèn)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(duì)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(duì)電網(wǎng)暫態(tài)性能的影響。研究表明,分布式電站通過(guò)重要節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)比通過(guò)不重要節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)對(duì)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(duì)電網(wǎng)的干擾小。最后在分布式電站接入比例相同的情況下,比較了 IEEE14、IEEE30和IEEE57三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)的暫態(tài)性能。研究表明,在分布式電站接入比例相同的情況下,原電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)越多,實(shí)際入網(wǎng)的分布式電站越多,網(wǎng)絡(luò)的暫態(tài)性能就越差。
【學(xué)位授予單位】：廣西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：O157.5;TM711