论文部分内容阅读
近年以来,智能电网的技术发展受到越来越多的国家的关注。与此同时,我国也相继出台了许多的相关政策来扶持智能电网的发展。截止到2011年,我国的智能电网建设已经进入到全面建设阶段。智能电网(Smart Grid),简单说来,就是智能化的电力网络,它是在集成的、高速实时通信网的基础上,通过一系列先进的决策支持系统、高级的监测传感技术、智能的自动化控制手段以及现代化的设备,从而实现电网的一些高标准要求:健壮性、稳定性、安全性以及环保性。因此,智能电网的持续发展离不开电力系统相关通信技术的发展。同时,我国智能电网的建设有着自身独特的地方:它是根据我国目前的基本国情并且借鉴学习了一些国外智能电网建设的先进经验,从而建设具有我国自身特色的坚强智能电网。有鉴于此,开展基于电网、通信网双层耦合网络的健壮性研究对于我国智能电网的发展具有十分重要的意义。本文首先将研究基于双层耦合网络的智能电网的健壮性。首先,智能电网中的电力网络和通信网络各自本身都是一张节点众多、连接复杂的复杂网络;其次,二者相互支撑、依赖,形成了相互耦合的双层复杂网络。因此,本文基于复杂网络领域的渗流理论和相继故障来研究分析智能电网中的电网、通信网双层耦合网络的健壮性。紧接着,本文提出了一种基于节点重要性的智能电网健壮性提升算法,算法的核心是根据节点在双层耦合网络中的角色不同,采取相应的保护手段,进而实现以较小的成本来尽可能多的提升双层耦合网络的健壮性。接着,本文分析研究了智能电网双层耦合网络中电流与信息流的耦合行为。随着社会的发展,人们的用电需求越来越多元化,电力网络已经面临通信网络容量的巨大压力,智能电网中业务种类和业务流量的剧增将产生大量的信息流。当信息流出现问题时,会导致电力节点出现控制紊乱;同样的,电流供电受损时,也会影响到信息流的传递。因此本文通过将电流、信息流抽象成网络的方式来研究分析二者之间的耦合行为,并进一步研究这种行为对智能电网健壮性的影响。同时,基于对智能电网健壮性提升算法的进一步改进,结合信息流、电流因素,提出了基于流中心性的智能电网电流、信息流耦合控制算法。最后,本文通过仿真实验和理论分析,验证了文中提出的算法对现有的智能电网结构健壮性提升效果。