电网组织结构对其自组织临界性的影响.pdf

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1、第38卷第20期电力系统保护与控制Vl01．38NO．2O2010年lO月16日PowerSystemProtectionandControlOct．16．2010电网组织结构对其自组织I临界性的影响梁才，刘文颖，温志伟，、平德明(1．华北电力大学电气与电子工程学院，北京102206；2．甘肃电力科学研究院，甘肃兰州730000)摘要：提出电力系统在运行工况下的自组织临界状态与电网结构的均匀程度有关，并用网络拓扑熵来表征电网结构的均匀程度，建立了自组织，临界性仿真模型。通过对IEEE39节点系统结构改变前后的仿真验证发现：在相同的负荷水平和线路潮流分布下，电网结

2、构越均匀的系统发生大规模连锁故障的概率比不均匀系统明显减低，通过平衡电网的均匀程度能够有效降低系统进入自组织临界状态的风险。关键词：电网组织结构；自组织l临界性；网络拓扑熵；连锁故障；停电分布Theinfluencesofpowergridstructureonself-organizedcriticalityLIANGCai，LIUWen．ying，WENZhi．wei2PINGDe．ming2。(1．NorthChinaElectricPowerUniversity，Beijing102206，China；2．GansuProvincialElectricP

3、owerResearchInstitute，Lanzhou730000，China)Abstract：Anoriginalviewisputforwardthat，underspecificrunningstate，powersystemsel~organizedcriticalityisrelatedtopowergrid'suniformdegree．Theuniformdegreeofpowernetworkischaracterizedbynetworkentropy；thenamodeltosimulatepowersystemself-organiz

4、edcriticalityisproposed．SimulationsinanIEEE39-bussystemwiththeproposedmodelshowthat，undertheuniformloadingandflowdistribution，thehigherthegrid’Suniformdegreeis，thelowertheprobabili够ofpowercascadingfailurewillbe．Furthermore，balancingpowergrid’SuniformdegreeCaneffectivelypreventlarge—s

5、caledisastrousblackoutandreducetheriskofenteringpowerself-organizedcriticalitystate．ThisworkissupportedbyGansuProvincialNaturalScienceFoundationofChina(No．0803RJZA028)．Keywords：grid’Sstructure；self-organizedcriticality；networkentropy；cascadingfailure；blackoutdistribution中图分类号：TM711文献

6、标识码：A文章编号：1674-3415(2010)20．0006．06地朝着临界状态演化。在临界状态下，外界任何微0引言小扰动都可能引发系统一系列的灾变，但灾变规模随着电网互联程度和电网规模的不断扩大，电与灾变发生频率的关系与幂律相符(幂律特性可用力系统发生连锁事故的可能性增加。近几年，国外公式Ⅳ(r)=C·r表示，将其作双对数变换后为几个大规模互联电网连续发生了大停电事故n-4]。这lgN=一Dlgr+C)，此时的系统发生灾变的概率些停电事故的共同特点是：从某个元件断开开始，将大大提高。依次引起其他元件相继断开，最后造成大面积停电电力系统是一个典型的广延耗散系

7、统，根据自事故。这种连锁故障，发生的概率虽然不大，但危组织临界理论和自组织临界状态的定义，电力系统害极大，因此成为国内外学者研究的热点。在某些特定的运行断面上应该也会呈现出幂律特随着国内外对连锁故障问题认识的不断深化，性，这是系统处于自组织临界状态的基本证据。而美国的Carreras、Dobson等学者开始采用自组织临近年来国内、外发生大规模连锁故障机理研究表明，界理论来解释电网的连锁故障问题L5J。自组织临界电力系统发生大停电事故的发生概率与停电规模之(Self-organizedCriticality，SOC)理论由丹麦科学间呈现明显的幂律分布。这正好可以解

8、释最近国内、家PerBa