自组织临界理论在电力系统连锁故障分析中的应用研究

论文摘要

近年来,全世界范围内发生了多次电力系统大停电事故,给社会经济带来了巨大损失。研究表明,大停电事故多是由连锁故障引起。且连锁故障的发展有一定的共性。随着电力系统的不断发展,电力网络的逐步电网的运行越来越接近其极限水平,因此对电力系统连锁故障的研究与分析非常必要。论文首先通过对历史上已经发生的大停电事故的分析,总结了电网连锁故障发生的一般表现形式,讨论了当前解释电网连锁故障发生机理的自组织临界理论,大停电发生的幂率行为及其1/ f噪声特性。其次从复杂系统理论角度、复杂网络理论角度和广义网络角度对已有的电网连锁故障模型进行介绍和评述,分析这些模型的特点。根据以上理论用补偿法建立模型,做一个支路开断数量的概率统计。最后利用IEEE39节点系统的进行了算例演示,并对结果进行回归分析和显著性检验。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 电网连锁故障研究现状
• 1.2.1 模式搜索法
• 1.2.2 模型分析法
• 1.3 论文的主要工作
• 第二章 连锁故障的成因机理
• 2.1 连锁故障发生机理
• 2.2 引发连锁故障的相关因素
• 2.3 连锁故障的物理过程及一般表现形式
• 2.4 连锁故障发展过程算例演示
• 第三章 电力系统大停电的自组织临界理论
• 3.1 自组织临界理论
• 3.2 大停电的幂律分布特征
• 3.3 大停电的 1/f 噪声表现
• 3.4 小结
• 第四章 电力系统连锁故障分析模型
• 4.1 基于复杂系统理论的连锁故障模型
• 4.1.1 OPA 模型
• 4.1.2 CASCADE 模型
• 4.1.3 分支过程模型
• 4.1.4 隐性故障模型
• 4.2 基于复杂网络理论的连锁故障模型
• 4.2.1 小世界模型
• 4.2.2 Watts 模型
• 4.2.3 Holme 和Kim 的相隔中心性模型
• 4.2.4 Motter 与Lai 模型
• 4.2.5 Crucitti 和Latora 的有效性能模型
• 4.3 网络模型
• 4.3.1 ER 模型
• 4.3.2 WS 模型
• 4.3.3 BA 模型
• 第五章 连锁故障模型实例应用分析
• 5.1 引言
• 5.2 电力系统连锁故障模拟模型
• 5.2.1 模型流程图
• 5.2.2 初始潮流计算部分
• 5.2.3 补偿法模型
• 5.3 算例分析
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况