基于复杂网络理论的光伏并网连锁故障分析

摘要

电网的大面积停电事故一般是由连锁故障引起的。复杂网络理论由于其模型构造简单且能从宏观角度反映系统内在的联系和运行特征，因此被人们用于电网连锁故障的研究。光伏电站的并网是新能源大力发展的必然趋势。而光伏发电具有较大的波动性，是电网连锁故障的潜在引发因素，会给电力网络的安全运行带来新的挑战，因而有必要应用复杂网络理论来研究光伏并网电力系统的连锁故障问题，尤其是找出网络中的脆弱性环节。
　　本文首先针对光伏并网电力系统的特点，建立了光伏并网电力系统的拓扑原则和方法，并构建了光伏并网电力系统复杂网络模型。
　　其次，以潮流作为基本负荷，分别构建了常规电力系统和光伏并网电力系统连锁故障模型，分析不同潮流计算方式下电网对常规故障方式的敏感程度;对比了光伏波动和常规故障方式对电网的影响，通过评价指标量化了光伏并网对连锁故障的影响。
　　再次，通过度、聚类系数、电气距离和电气介数等基本统计特性的分析，来辨识出网络结构中的关键节点和边，以确定网络的脆弱区域;选取不同光伏并网点的分析结果表明，选取容量较大的节点作为并网点有利于减小光伏波动带来的危害。最后以IEEE30母线系统为研究对象，实例分析了光伏并网电力系统的统计特性，辨识了网络的关键性元件，对故障防御有一定的现实意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 电力网络连锁故障的研究现状

1．2．1 复杂网络理论概述

1．2．2 基于复杂网络理论的连锁故障模型分析

1．3 本文的主要内容

第2章 复杂电力网络的基本特性分析

2．1 复杂电力网络的拓扑原则和方法

2．1．1 常规电力网络的拓扑原则和方法

2．1．2 光伏并网电力系统的拓扑原则和方法

2．2 光伏并网电力系统的网络特性分析

2．2．1 度及其分布

2．2．2 聚类系数

2．2．3 特征路径

2．2．4 介数

2．3 本章小结

第3章 基于复杂网络理论的常规电力系统故障分析

3．1 基于复杂网络理论的连锁故障分析模型

3．1．1 Motter与Lai模型

3．1．2 本文构建的常规电力系统连锁故障模型

3．2 仿真步骤

3．3 算例分析

3．3．1 动态潮流和常规潮流的比较

3．3．2 不同故障方式的对比分析

3．4 本章小结

第4章 基于复杂网络理论的光伏并网波动性分析

4．1 光伏并网电力系统连锁故障分析模型

4．2 光伏并网电力系统波动性分析

4．2．1 以云南电网光伏电站数据分析光伏电站出力的波动性

4．2．2 光伏波动性对电力系统的影响

4．3 本章小结

第5章 结论和展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢