基于复杂网络理论输电网复杂结构特性研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学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已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学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，并采用影印、缩印或扫描等复

2、制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要合理的电网结构是保障电力系统安全和可靠运行的基础，深刻把握电网的复杂结构特性对于揭示电网的安全性和稳定性机理具有重要意义。本文基于复杂网络理论对多个不同规模的实际电网开展结构特性研究。本文主要工作如下：（1）应用现有拓扑模型建模原则对几个不同规模的实际电网建立了拓扑模型，对网络统计特征参数，包括度、度分布、聚类系数和特征路径长度

3、进行了分析，结果表明这些参数能够从不同侧面反映电网的拓扑特征，但对电网电气运行特性的表征存在一定的局限性。（2）对实际电网中节点间电气距离分布特点进行了分析，并依据节点间电气距离累积概率分布特点选取合适的电气距离阈值，建立了基于电气距离的电网图模型，该模型能够反映电网中电流和电压分布服从欧姆定律和基尔霍夫定律这一特性，符合电网运行实际。通过与拓扑模型对比，表明电气距离模型能较好地反映电网本质的电气特征结构，尤其是分析电网的分群和聚集特性尤为直观有效，可与拓扑结构模型互为补充。关键词：输电网；复杂网络；结构复杂性；

4、统计特征参数；电气距离；可视化ABSTRACTRationalpowernetworkstructureisthepremiseofsecureandreliableoperationofelectricalpowersystem.Itisofimportantsignificancetohaveathoroughunderstandingonthecomplexstructuralcharacteristicsofpowergrid.Thestructuralcharacteristicsofseveralre

5、alpowergridsindifferentsizesarestudiedinthispaperbasedonthecomplexnetworktheory.Themainworkisasfollows:(1)Thetopology-basednetworkmodelofpowergridisestablishedbasedontheprinciplesoftheexistingtopologymodelingforanalyzingthestatisticalcharacteristicparameters.

6、Theresultdemonstratesthatalthoughtheseparameterscanreflectthetopologicalcharacteristicsofpowergridfromdifferentsides,theyhavecertainlimitationinrepresentingtheelectricalcharacteristicsofpowergrid.(2)Thecharacteristicofprobabilitydistributionofelectricaldistan

7、cebetweennodesofrealpowergridisanalyzed.Thenetworkmodelbasedontheelectricaldistanceisestablishedbysettingappropriateelectricaldistancethresholdbasedonthecharacteristicofcumulativeprobabilitydistributionofelectricaldistancebetweennodes.Theelectricaldistance-ba

8、sedmodelisinaccordwiththeactualcharacteristicofpowergridbecauseofthereflectionofOhm’sLawandKirchhoff’sLawwhichcontrolsthecurrentandvoltagedistributioninpowergrid.Comparingwiththetopologym