基于复杂网络理论的电力网络稳定性研究

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1、￣￣单位代码１０６０２Ｉ学号２０１２０１１５７５分类号ＴＰ３９３密级公开心＇？序◎／＃呼爲ＧＵＡＮＧＸＩＮＯＰＭＡＬＵＮＩＶＥＰＳｉＴＹ硕去学佐冷文基于复杂网络理论的电力网络稳定性研究Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｈｅｏｒｏｆｃｏｍｌｅｘｎｅｔｗｏｒｋｏｗｅｒｎｅｔｗｏｒｋｓｔａｂｉｌｉｔｓｔｕｄｉｅｓｙｐｐｙ学院；电子王程学院专业：电子科学与技术研究方向：复杂网络理论及其应用年级：２０１２级研究生；许旋风指导教师；邹艳丽教授完成日期；２０１５年４月基于复杂网络理论的电力网络稳定健研

2、究专业遂称：电子科学与技术申请人：许旋风指导教师：邹艳丽教授论文答辩委员会主庶冰知豕委员：拆＾？基于复杂网络理论的电力网络稳定性研究研究生：许旋风导师姓名：邹艳丽教授２０１２专业：电子科学与技术研究方向：复杂网络年级；级摘要复杂网络科学由于其研究的前沿性及其良好的跨学科特性，已成为当前研究热点之一。本文先对复杂网络的研究现状、复杂网络研究常用的概念及电网研究常用的Ｋｕｒａｍｏｔｏ模型和二阶Ｋｕｒａｍｏｔｏ模型进行了简单的介绍网的动力学特性和，然后结合电当前复杂网络理论在电力网络中己有的研究成果，就电网的暂态稳定性展升研究

3、工作，一一定创新性的研究成果得到了些具有。本文的主要研究内容如下：１ＩＥＥＥ１４。通．在、３９、５７、１１８测试网络中研究了结构扰动对电网稳定性的影响过对测试电网中单条连边失效后电网动力学行为的仿真，观察电网的频率、相位、整体相位序参量等参数的变化，来研究连边失效对电网稳定性的影响，然后找到各个测试网络中出现稳定性问题的失效连边及其对应产生的子系统，采取维稳措施并进行仿真，研究发现，在单条连边失效盾造成系统分裂的情况下，系统会失稳。接下来，通过在旧ＥＥ１４一测试网络中Ｗ不同方式新增个发电站节点，研究新増发电站节点对电网稳定性的影响，发电站的接入方式有叶子

4、节点和非叶子节点两种连接策略，Ｗ叶子节点接入时，连接一二是新增节点与Ｈ是方式分别为是新增节点随机接入；；度大的节点相连新增节点与节点介数最大的节点相连，连接方式分别为是新增节点与边介数。Ｗ非叶子节点接入时二是新増节点与边最大的边对应的两个节点相连，：介数最大的边所对应的两个节点相连同时断开原来两节点之间的这条连边，；三是与节点度最大的两个节点相连即新増节点一一条边连接度最大的节点，另条边连接度次大的节点，如果最大度节点有多个，我们就随机选取两个作为新增节点的连接的对象，５，。研究还发现在取次实验平均的情况下一新増个发电站节点会增加网络的整体序参量值，即从统计

5、意义上说明新增发电站节点一对网络的同步起到积极的作用，并且还发现非叶子节点的形式增加个发电站节点对，，系统达到同步运行的最小稱合强度要求更低；但是在系统整体锅合强度较低的情况下新增发电站节点与某些节点相连而接入系统时，系统没有达到完全同步，实验验证了增一加个发电站节点不仅不会促进系统的同步，还会因为系统结构的改变而使得系统的鲁棒性变弱。，从而导致系统保持同步运行的最小禪合强度増加２，，．根据电力网络中扰动的特点提出了二次功率扰动模型［＾此来研究功率扰动对一，电网暂态稳定性，因此每次扰动功。此模型的前提是单次功率犹动不能使系统失稳率的取值为单次扰动能使系统

6、失稳的最小平均扰动功率的０．９倍。然后在ＩＥＥＥ５７测试电网上进行了两次功率扰动么间时间间隔的研究、扰动功率大小与系统稳定性关系的研巧、Ｉ＾二次功率扰动引起的电网暂态稳定性问题的维稳时机的研究ｗ及对维稳措施的实验仿真。研巧发现，不仅仅常规的瞬间大功率扰动能够使系统发生暂态稳定问题，多个单次一原本并不能使系统失稳的功率扰动叠加在起也能够使系统发生暂态稳定问题，通过进一一步的仿真，得出了在不同时间段上的两次扰动么间存在个时间间隔，并且送个时间间隔有最大值和最小值，在这个时间间隔范围内系统遭受的多次扰动会引发系统的暂态。研究还发现，仍稳定问题，在

7、系统整体稱合强度确定，尽管取值不同的扰动持续巧间一一然可在个适当的两次扰动时间间隔下，找到个最小的使系统发生失稳最小犹动功率。通过仿真比较，发现维稳时机对维稳的成本有较大的影响。最后，通过对功率扰动引起的电网暂态稳定问题维稳措施的进行了仿真实验，验证了措施的可行性并对兰种措施进行了比较，发现降低故障发电站节点的功率输出，并在系统恢复到稳态时立即恢复其原来的输出状态的维稳措施较优。二Ｋｕｒａｍｏｔｏ二关键词；；：稳定性：复