基于复杂网络的电力系统脆弱性分析

发布时间：2017-09-26 19:25

  本文关键词：基于复杂网络的电力系统脆弱性分析

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【摘要】：电网是世界上最大的人造网络之一。过去对于电网的研究是基于还原论分析方法,研究者们发现该方法已经不能适用于电网的分析。由于电网的拓扑结构和特性是具有复杂性的,用复杂网络理论可以更好的来分析电网。电网和复杂网络是有许多区别的,在复杂网络中,能量是沿着两个节点之间的最短路径传输的。而在电网中,电能是沿着两个节点之间的所有路径传输的;在复杂网络中,线路和节点的特性是理想化的,而在电网中,线路和节点是有其最大的承受能力的。以往评价电网中线路上脆弱性的指标只是单纯的度和介数。本文把复杂网络和电网特性相结合,改进新的评价电网线路脆弱性的指标叫电气度介数指标。电气度介数指标是把线路的度与介数在电气特性的基础上进行有效的结合。可以有效的揭示电网中线路上的脆弱性。在现有的研究中,评价电网节点脆弱性的指标一般都是单纯的度、介数和k-核值。改进新的指标叫做电气三重数指标,该指标是把三种指标通过欧拉距离公式结合并进一步加入电气特性。该指标不仅考虑节点的电气特性,而且从三个方面综合的去评价电网节点的脆弱性。研究了防止电网故障的关键节点和线路。在IEEE-118总线系统故障模拟中采用静态分析法和动态分析法,用最大连通集群和全局效能来衡量电网的脆弱性。仿真结果表明,电网对于随机攻击的鲁棒性很强,但是对于特定节点和线路的攻击会造成电网很大的破坏。特别是攻击电气度介数指标高的线路和电气三重数指标高的节点更容易发生电网故障。因此,保护这些关键的节点和线路可以有效的防止电网连锁故障的扩大。
【关键词】：脆弱性 电力网络 复杂网络 电气度介数指标 电气三重数指标
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM711;O157.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 研究的背景和目的及其意义8-9
• 1.2 国内外网络的脆弱性研究发展现状9-14
• 1.2.1 理论网络模型研究现状10-11
• 1.2.2 复杂网络脆弱性指标研究现状11-13
• 1.2.3 电力网络脆弱性指标研究现状13-14
• 1.3 论文的主要工作和章节安排14-16
• 第二章 网络概述16-25
• 2.1 复杂网络简介16-20
• 2.1.1 复杂网络基本拓扑性质16-19
• 2.1.2 复杂网络拓扑基本模型19-20
• 2.2 电力网络简介20-23
• 2.2.1 电力网络参数指标20-22
• 2.2.2 电力网络模型22-23
• 2.3 网络的脆弱性和鲁棒性23
• 2.4 网络的相继故障23-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 电网线路脆弱性研究25-34
• 3.1 基于复杂网络理论的电网线路脆弱性研究基础25
• 3.2 电气度介数指标的定义25-27
• 3.3 基于静态分析法的线路脆弱性研究27-30
• 3.3.1 基于静态分析法的线路移除策略27-28
• 3.3.2 线路指标的静态分析法流程28-29
• 3.3.3 线路指标的静态分析法仿真研究29
• 3.3.4 线路指标的静态分析法仿真结论29-30
• 3.4 基于动态分析法的线路脆弱性研究30-33
• 3.4.1 线路指标的动态分析法迭代规则30-31
• 3.4.2 基于动态分析法的线路移除策略31
• 3.4.3 线路指标的动态分析法流程31-32
• 3.4.4 线路指标的动态分析法仿真研究32
• 3.4.5 线路指标的动态分析法仿真结论32-33
• 3.5 本章小结33-34
• 第四章 电网节点重要性研究34-43
• 4.1 基于复杂网络理论的电网节点脆弱性研究基础34
• 4.2 电气三重数指标的定义34-36
• 4.3 基于静态分析法的节点脆弱性研究36-39
• 4.3.1 基于静态分析法的节点移除策略36-37
• 4.3.2 节点指标的静态分析法流程37-38
• 4.3.3 节点指标的静态分析法仿真研究38-39
• 4.3.4 节点指标的静态分析法仿真结论39
• 4.4 基于动态分析法的节点脆弱性研究39-42
• 4.4.1 节点指标的动态分析法迭代规则39-40
• 4.4.2 基于动态分析法的节点移除策略40
• 4.4.3 节点指标的动态分析法流程40-41
• 4.4.4 节点指标的动态分析法仿真研究41
• 4.4.5 节点指标的动态分析法仿真结论41-42
• 4.5 本章小结42-43
• 第五章 电网元件综合脆弱性研究43-50
• 5.1 基于复杂网络理论的电网节点脆弱性研究基础43
• 5.2 基于静态分析法的网络脆弱性研究43-46
• 5.2.1 基于静态分析法的元件移除策略43-44
• 5.2.2 综合指标的静态分析法流程44-45
• 5.2.3 综合指标的静态分析法仿真研究45-46
• 5.2.4 综合指标的静态分析法仿真结论46
• 5.3 基于动态分析法的网络脆弱性研究46-49
• 5.3.1 基于动态分析法的元件移除策略46
• 5.3.2 综合指标的动态分析法流程46-48
• 5.3.3 综合指标的动态分析法仿真研究48
• 5.3.4 综合指标的动态分析法仿真结论48-49
• 5.4 本章小结49-50
• 结论50-52
• 参考文献52-56
• 作者简介、发表文章及研究成果目录56-57
• 致谢57-58

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 王建伟;荣莉莉;郭天柱;;一种基于局部特征的网络节点重要性度量方法[J];大连理工大学学报;2010年05期

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本文编号：925295