基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的輸電網(wǎng)結(jié)構(gòu)脆弱性研究.pdf

1、頻繁的大停電事故的發(fā)生凸顯了電力系統(tǒng)自身的脆弱性，基于還原論的傳統(tǒng)安全評估方法已不能很好的分析電力系統(tǒng)自身存在的脆弱性和連鎖故障的傳播機理。電力網(wǎng)可以抽象為包含大量節(jié)點和邊的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，因此可以從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的角度對電力系統(tǒng)脆弱性開展研究。針對研究現(xiàn)狀，本文做了進一步研究，包括電力網(wǎng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型的建立、電力網(wǎng)中脆弱元件的辨識和電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)脆弱性靜態(tài)分析。具體的研究內(nèi)容和取得的成果如下：
　　本文構(gòu)造了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)加權(quán)有向網(wǎng)絡(luò)模型。該模型

2、綜合考慮了潮流在線路的流動特性和系統(tǒng)與負荷容量對輸電網(wǎng)的影響兩方面因素。加權(quán)有向模型中，邊的方向為實際有功功率的方向，邊的權(quán)重為流過線路視在功率，與原有模型假設(shè)潮流沿最短路徑流動相比，更符合電力系統(tǒng)本身特性；引入等值電源功率虛擬節(jié)點和等值負荷功率虛擬節(jié)點以表示系統(tǒng)和負荷容量對輸電網(wǎng)的作用，在此基礎(chǔ)上，重新給出了網(wǎng)絡(luò)模型的靜態(tài)參數(shù)的計算公式。
　　基于加權(quán)有向網(wǎng)絡(luò)模型，提出了辨識脆弱節(jié)點和線路的脆弱性指標——節(jié)點綜合重要度指標和綜合

3、加權(quán)有向邊介數(shù)，該脆弱性指標可以反映元件在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和潮流輸送中的作用。通過對IEEE30節(jié)點系統(tǒng)的仿真計算，對比現(xiàn)有模型的結(jié)果，驗證了模型和指標的可行性和全面性。
　　基于靜態(tài)分析法對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)脆弱性進行了研究，定義了表示電力網(wǎng)運行狀態(tài)指標，用電網(wǎng)的最大連通域和失負荷比例表示元件失效后對電網(wǎng)運行狀態(tài)的影響，隨后分析了脆弱元件在4種移除策略下電力網(wǎng)的動力學行為。結(jié)果表明電網(wǎng)對隨機攻擊具有較高的魯棒性，脆弱元件在連鎖故障的傳播中起到關(guān)鍵