基于复杂网络理论的电网建模及脆弱性研究

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1、．：士学位论文１＾：！：减：：．＾＿减ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＿二论文题目：基于复杂网络理论的电网建模及脆弱性研究＇瘦＂．学位举別：工牵领士学科专业：电气工程年级：２０１２级ｆ研究生：＾＿＿０＾＂指导老师：张友刚副教授：：：、一／．欄国内图书分类号：ＴＭ７１１密级：公开国际图书分类号：６２１．３西南交通大学研究生学位论文基干复杂网络理论的电网建模及脆弱性研究年级二零一二级姓名王

2、仁伟申请学位级别工学硕士专业电气工程指导老师张友刚副教授二零一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＭ７１１Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２１．３ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＰｏｗｅｒＧｒｉｄＭｏｄｅｌｉｎａｎｄｇＶｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙＢａｓｅｄｏｎＣｏｍｐｌｅｘＮｅｔｗｏｒｋＴｈｅｏｒｙＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：

3、ＷＡＮＧＲｅｎｗｅｉＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＳｅｃｉａｌｉｔ：ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎｐｙｇｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．ＺＨＡＮＧＹｏｕｇａｎｇＭａｙ．２０１５西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并。向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权西南交通大学可以将本论文

4、的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于．保密口１，在年解密后适用本授权书ｙ；２＾．不保密５／４用本授权书。“’（请在以上方框内打十）学位论文作者签名：指导老师签名：（好丨、Ｘ二ｒ日期：广？日期：》＾＞西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１．考虑线路电抗，建立了电抗加权电网模型，以基于等值阻抗旳电气距离替代基于最短路径的路径长度，重

5、新定义了特征路径长度指标和网络直径等网络特征参数，在此基础上，建立了基于等值阻抗的电网小世界特性识别方法。通过算例分析验证了一所提方法和已有方法样能较好地反映电网小世界特性。２．在ＯＰＡ模型的基础上，建立电力系统运行断面的ＳＯＣ模型，即认为电力系统一一负载能力在段时间保持不变，且初始扰动是随机选取负荷节点增加个随机大小的负荷。通过ＩＥＥＥ３９节点系统仿真验证了当系统在运行断面上处于自组织临界态时，发生停电事故规模和累积概率之间满足幂律关系。３．结合电网的拓扑结构和运行

6、状态，建立了基于功率传输因子的电气介数指标来辨识复杂电网的脆弱线路。该电气介数指标，考虑了发电容量和负荷水平及其分布的影响，且计及了线路本身容量对线路重要性的影响。建立了新的电网效能指标来评估“”－故障后的电网状态。该效能指标基于电气距离，且考虑了发电负荷节点对最大传输容量的影响。通过仿真验证了高电气介数线路的关键性。４．建立了含大量ＤＧ的电网效能评估指标，该效能指标考虑了电能传输特性，且计及了ＤＧ优先满足本地负荷供电的特性，ＤＧ对负荷的影响随电气距离增大而呈指数

7、下降。通过仿真验证了ＤＧ接入后能有效提高电网的输电效能，降低线路攻击效能，减少电网运行脆弱度－。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：＇“－曰期：３西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要一，世

8、，引起了人们广泛地关注近年来界各地频发的大停电事故。电网互联方面一改善了电力系统的经济性，提高了电网可靠性；另方面增加了电力系统动态行为的复杂性，局部故障有可能波及整个电网，引发连锁故障大停电。电力系统大停电事故，暴露出互联电网的固有结构脆弱性频繁发生。传统的基于还原论电力系统分析方法难以从全局的角度辨识电网的脆弱环节，可。复杂网络理论认为结构决定功能以通过研究电力系统的网络结构来辨识其薄弱环节。本文在复杂网络理论的基础上对电网的小世界特性识别、电力系统运行断面的自组