基于复杂网络的微网耦合分析方法与查询策略研究

发布时间：2017-09-25 18:32

  本文关键词：基于复杂网络的微网耦合分析方法与查询策略研究

  更多相关文章： 光伏微网 微源耦合 复杂网络 GN算法 查询策略

【摘要】：电网是现代社会赖以生存维系的基石,随着化石能源的日渐消耗,对新能源供电方式的研究显得更加刻不容缓。微网作为一种新型的分布式供电方式,随着社会的发展,微网系统变得越来越复杂,系统之间的关联关系也越来越紧密。然而,这种紧密的关联关系使得微网系统在受到内外扰动时带来了特殊的电能质量问题,引起大电网污染。复杂网络是通过研究网络的拓扑结构来揭示性质和实现对网络的控制。微网系统具有复杂网络的特征,因此,深入研究复杂网络理论在微网中的应用具有十分重要的实际意义。本文以微网仿真模型为研究对象,针对光伏微网系统中各微源之间存在相互影响而产生的并网电能污染与内部负载不稳定等问题,将复杂网络理论引入到微电网领域,提出了一种光伏微网系统建模与微源耦合分析方法以及查询微网系统的性能参数的方法,根据微源耦合理论分析结果进行了针对性仿真实验,验证了所提出方法的可行性和有效性。全文的主要工作如下:(1)根据复杂网络和图论理论对微网系统进行了网络抽象和描述。搭建了一个典型的微网仿真模型,包含了作为供电源的光伏发电模型、风力发电模型、燃料电池发电模型和微型燃气轮机发电模型,以及作为储能装置的蓄电池充放电模型。(2)提出了一种“优先加边”的复杂网络生成算法,该算法结合“随机加边”和“优先连接”两种方式。利用复杂网络中最经典的层次聚类算法——GN算法,对微网系统的抽象模型划分社团结构,根据划分结果分析微源之间的关联性。(3)提出了一种基于小世界模型的查询策略,通过引入关联节点使得由微网系统抽象成的网络的拓扑结构符合小世界网络模型的拓扑结构,利用该策略对微网系统中各微源的性能参数进行查询,实现了高效的分布式信息搜索,减少网络的能量消耗。(4)通过改变微网仿真模型中的温度和光照强度,对GN算法的社团划分结果进行了验证和分析,为光伏微网分布式监控与布局优化设计提供了可靠的理论依据。在对QueryWSN查询策略的参数取值不同时,分析了该策略查询成功率和通信能耗的变化,为微网监控和维护提供科学依据。
【关键词】：光伏微网 微源耦合 复杂网络 GN算法 查询策略
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM711
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-28
• 1.1 研究背景与意义10-12
• 1.2 微网的基本概念12-16
• 1.2.1 微网的定义与结构12-15
• 1.2.2 微网的特点与优势15-16
• 1.3 国内外研究现状16-25
• 1.3.1 微网技术国内外研究现状16-20
• 1.3.2 微网监控技术国内外研究现状20
• 1.3.3 复杂网络国内外研究现状20-25
• 1.4 研究内容与技术路线25-27
• 1.4.1 研究内容25-26
• 1.4.2 技术路线26-27
• 1.5 论文的组织结构27-28
• 第2章 复杂网络理论28-48
• 2.1 复杂网络的基本概念29-33
• 2.1.1 网络图的表示29-30
• 2.1.2 度与度分布30-32
• 2.1.3 平均路径长度32
• 2.1.4 聚类系数32-33
• 2.2 复杂网络的基本模型及其性质33-40
• 2.2.1 规则网络模型33-35
• 2.2.2 随机网络模型35-36
• 2.2.3 小世界网络模型36-38
• 2.2.4 无标度网络模型38-40
• 2.3 传播动力学40-47
• 2.3.1 病毒传播动力学41-43
• 2.3.2 信息传播动力学43-44
• 2.3.3 网络上的耦合同步过程44-45
• 2.3.4 小世界网络上的传播动力学45-47
• 2.4 本章小结47-48
• 第3章 微网抽象模型与数学模型48-58
• 3.1 微网的抽象模型48-50
• 3.2 微网的数学模型50-57
• 3.2.1 微电源的数学模型50-56
• 3.2.2 储能装置的数学模型56-57
• 3.3 本章小结57-58
• 第4章 基于复杂网络的微网特性分析方法58-76
• 4.1 复杂网络的生成算法59-62
• 4.2 GN算法62-71
• 4.2.1 模块度函数62-63
• 4.2.2 介数的定义与计算方法63-65
• 4.2.3 GN算法的实现65-71
• 4.3 查询算法71-75
• 4.4 本章小结75-76
• 第5章 数值仿真实验与结果分析76-90
• 5.1 微网仿真模型76-82
• 5.1.1 微电源的Simulink模型76-82
• 5.1.2 储能装置的Simulink模型82
• 5.2 仿真实验与分析82-89
• 5.3 本章小结89-90
• 第6章 结论与展望90-92
• 6.1 结论90-91
• 6.2 展望91-92
• 参考文献92-95
• 致谢95-96
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果96

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 焦阳;宋强;刘文华;;光伏电池实用仿真模型及光伏发电系统仿真[J];电网技术;2010年11期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 马景富;复杂网络理论在贵阳公共交通网络中的应用基础研究[D];贵州大学;2009年

，

本文编号：918983