基于复杂系统理论连锁故障大停电研究

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1、⑧论文作者签名：主丝皇煎指导教师签名：a爰盒论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4．评阅人5：匿名直室匿刍亘室匿名直室匿名直壹匿垒直宣答辩委员会主席：刘妹琴教授浙江大学委员1：张有兵教授浙江大学委员2：黄民翔教授浙江大学委员3：Ng,l新教授浙江大学委员4：江全五麴拯逝堑太堂委员5：答辩日期：2013年6月4日Exte△堡Q卫Y塑Q丛墨R星yi璺巡皇!』迪Q娶Y塑Q坠墨l迪∑i星堕丛』迪Q必mQ旦墨l迪yi星堕星!△里Q型坐Q坠墨至鱼y造型堕ExaminingCommitteeChairperson：坠4曼iqi坠曼i坠，P!Q鱼曼墨QL

2、圣h自i鱼坠g垦地iy曼!墨丑YExaminingCommitteeMembers：YoubingZhang,professor,ZhejiangUniversityQ￡墅星丛Q!QgYMinxiangHuang,professor,ZhejiangUniversityQuanyuanJiang,professor,ZhejiangUniversity——Dateoforaldefence：June4．2013浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导帅指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的

3、地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝江太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：楫签字日期：uf；年6月≥歹日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝堕太堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙堑太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论

4、文作者签名：缏窖前车导师签字日期：伽I{年6月冶日签字日期浙扛人学博士学ft论文致谢衷心感谢导师曹一家教授!曹老师渊博的学识，敏锐的学术眼光、精益求精的探索精神和严谨的治学态度，无不使我受益终生。曹老师为我指明了研究方向，亲自指导我的研究工作。科研中的每一点进步与成果，都离不开曹老师的悉心指导，在生活中更得到了曹老师的关心和照顾。值此论文完成之际，学生谨向导师表达最诚挚的谢意!祝愿曹老师身体健康、桃李满天下!衷心感谢包哲静副教授!在论文撰写过程中，我的每一篇文章都得到了包老师耐心细致地指导。包老师丰富的研究经验、独到的见解使我在科研工作中颇受

5、启发。感谢江全元教授、郭创新教授、葛杏花老师对我学习、科研以及生活上的关心和帮助。感谢丁理杰、王光增、曹晋彰、苗轶群、郭磊、彭明伟、刘志坚、耿光超、洪海生、王云、周博然、张恺伦、龚裕仲、刘云飞、徐凯、张达等所有实验室的兄弟姐妹，与你们一起生活、工作和学习，使我博士生活变得充实而快乐。衷心祝愿大家前程似锦!最后，要特别感谢我的父母和妻子，他们永远是我坚实的后盾，在我疲惫，迷茫的时候给我靠岸的港j弯。谨以此文献给我快要出生的宝宝。张宇栋2013年6月于求是园浙江人学博士学ft论文摘要近年来国内外发生了多起由连锁故障导致的大停电，给社会和经济带来了

6、巨大的损失。因此迫切需要对连锁故障大停电的内在机理进行分析，提出预防大停电的措施。传统的电力系统安全分析方法在分析连锁反应事故和大停电机理上存在局限性，基于复杂系统理论的连锁故障大停电研究已经成为电力系统可靠性研究的热点问题。本论文结合复杂系统理论，从复杂网络拓扑演化、自组织临界性以及电网和通信网络的交互影响这3个方面对电力系统连锁故障大停电进行了分析，并提出预防大停电的相关措施。本文的具体工作如下：改进了OPA模型慢动态过程的电网拓扑演化方式。通过调节该模型的演化参数可以控制电网拓扑特征参数演变过程，从而研究各个网络特征参数的变化趋势对大停

7、电分布的长期影响。仿真结果表明，单独地调节任意一种网络特征参数都可以减小大规模停电发生概率。但是在多数情况下，各个网络特征参数之间相互影响，往往同时发生变化，并且每个网络特征参数的变化对大停电分布的影响可能不同，甚至出现相反作用。在实际电网规划中，随着新输电线路的建设，电网的拓扑特性也在逐渐变化。在仿真中我们发现，将新建变电站节点或者发电厂节点连接到度数较低的节点时更有利于降低大规模停电的发生概率。引入复杂系统理论中同配性的概念，将线路的负载率和其脆弱性进行匹配，提出了一种新型的量化线路潮流分布特性的指标一一线路同配性指标，并应用该指标对系统

8、的自组织临界性进行了识别。仿真结果表明，结合系统的平均负载率和潮流熵，该指标可以在多个系统的不同运行状态下有效地辨识系统的自组织临界状态，并且在系统平均负载率较低时