复杂网络级联故障模型在电网抗毁中的应用

复杂网络级联故障模型在电网抗毁中的应用

论文摘要

近些年社会网络化程度不断高,与人们生活息息相关的电力系统、铁路运输、信息通讯等基础设施也日益凸显网络化趋势,复杂网络的理论研究和实践应用正引起物理学、计算机科学、生物学等诸多领域研究人员的关注。随着网络内部关联程度升,系统所呈现的动力学特征愈加明显,因个别工作单元失效而引发的大范围网络崩溃事件也时有发生。现有关于复杂网络级联故障的研究及在电网中的应用方面仍存有一些不足之处。本文围绕负荷分配这一核心策略,关注故障的发生过程,研究其规律和特征,将度指标与介数指标相结合,重点研究不同负荷下级联故障模型的鲁棒性能,并出优化策略,实现了一套针对电力网络鲁棒性研究的工具软件,对数据进行可视化管理,升工作效率,高决策依据。论文的主要工作如下:(1)研究了模型所涉及相关参数及算法。介绍复杂网络主要拓扑模型及构造算法,述级联故障发生过程及原理,理论分析传统模型在级联故障发生时的鲁棒性表现,出具有一定普适性的鲁棒性度量指标。(2)将节点的度与介数相结合,分别建立适用于不同负荷下的级联故障模型。本文使用了建模仿真的方法,从动力学角度出发,选取了简单网络作为研究对象,创新性的将节点度与介数相结合,从基于边的级联故障发生与蔓延着手,结合局域择优再分配原则,分析了级联故障发生的实际诱因,对同一网络的不同负荷情形进行针对性研究,建立适用于不同负荷下带有可调参数的模型。编写与运行仿真程序后,得到可靠实验数据,与以往的模型仿真数据进行对比后,得出并验证了一些结论。(3)研发级联故障电力辅助推演系统。基于.NET框架,使用Winform界面设计,借助Visual Studio 2017研发平台,并使用C#语言搭建该可视化系统。在进行电力网络鲁棒性需求研究基础上,设计各功能模块,给出系统主要功能实现及使用方法,分析软件所使用的负荷再分配核心算法,具体述级联故障发生过程。该系统有助于从事电网鲁棒性研究人员在进行数据仿真研究时进行辅助决策,快速直观地获得数据和结果分析。本文通过对复杂网络级联故障的建模研究,使用节点度与介数相结合的方法,突破以往的局限性,遵循从模拟网络到真实网络的实证分析规律,出有效控制和预防网络级联故障发生的策略。建立了新模型,为级联故障的控制与处理供具有现实意义的解决方案,实现了一套针对电力网络鲁棒性研究的工具软件,将该课题研究应用到了现实领域。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  •   1.1 研究目的和实际应用价值
  •   1.2 国内外相关文献综述
  •     1.2.1 网络权值模型研究
  •     1.2.2 网络负荷再分配策略研究
  •     1.2.3 静态网络与动态网络鲁棒性研究
  •     1.2.4 模拟网络鲁棒性与实证分析研究
  •   1.3 复杂网络级联故障研究存在的问题
  •   1.4 本论文主要工作
  •   1.5 论文的组织结构
  • 2 理论基础及相关技术
  •   2.1 相关基本概念
  •     2.1.1 基本参数
  •     2.1.2 拓扑模型及构造算法
  •   2.2 级联故障发生过程理论解析
  •   2.3 基于边的级联故障模型研究
  •     2.3.1 节点度模型理论解析
  •     2.3.2 介数模型理论解析
  •   2.4 网络鲁棒性度量指标
  •   2.5 本章小结
  • 3 度与介数相结合的级联故障模型
  •   3.1 适用于低负荷网络模型
  •     3.1.1 模型出
  •     3.1.2 数值仿真
  •   3.2 适用于高负荷网络模型
  •     3.2.1 模型出
  •     3.2.2 数值仿真
  •   3.3 本章小结
  • 4 电力辅助推演系统设计与实现
  •   4.1 总体设计
  •     4.1.1 系统框架及使用技术
  •     4.1.2 系统需求分析
  •     4.1.3 系统用例图
  •     4.1.4 系统流程图
  •     4.1.5 系统功能框架
  •   4.2 模块实现
  •   4.3 级联故障核心过程研究
  •     4.3.1 级联故障发生过程算法
  •     4.3.2 负荷重分配过程研究
  •   4.4 本章小结
  • 5 总结与展望
  •   5.1 结论
  •   5.2 论文的主要贡献
  •   5.3 不足与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间的研究成果清单
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 剧志超

    导师: 解建军

    关键词: 复杂网络,级联故障,鲁棒性,电网安全,保护策略

    来源: 河北师范大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 数学,电力工业

    单位: 河北师范大学

    分类号: TM73;O157.5

    总页数: 70

    文件大小: 7244K

    下载量: 182

    相关论文文献

    • [1].基于圆故障模型的模拟电路故障诊断方法[J]. 成都工业学院学报 2014(04)
    • [2].基于软件故障模型的软件测试研究[J]. 中国高新技术企业 2009(23)
    • [3].带有混合故障模型的不确定线性系统可靠控制[J]. 沈阳师范大学学报(自然科学版) 2010(03)
    • [4].无线传感器网络的层次化故障模型[J]. 清华大学学报(自然科学版) 2011(S1)
    • [5].片上网络故障模型及容错设计方法合理性分析[J]. 电子技术应用 2015(10)
    • [6].数控铣床故障模型及可靠性研究[J]. 吉林化工学院学报 2016(11)
    • [7].军地联动应急指挥问题分析与故障模型[J]. 指挥控制与仿真 2018(06)
    • [8].城市轨道交通列车系统故障模型研究[J]. 硅谷 2008(16)
    • [9].基于系统功能-结构-故障模型的FMMEA分析方法[J]. 振动.测试与诊断 2016(03)
    • [10].基于可扩展标记语言的故障模型表述[J]. 机械制造与自动化 2012(04)
    • [11].90nm和65nm工艺下片上网络互连串扰故障模型分析[J]. 电子测量与仪器学报 2012(03)
    • [12].基于BEC故障模型下的极化码SC译码算法研究[J]. 应用科技 2017(06)
    • [13].基于伪门故障模型的PTM可靠度评估方法[J]. 井冈山大学学报(自然科学版) 2012(06)
    • [14].Nova-BFT:一种支持多种故障模型的副本状态机协议[J]. 计算机研究与发展 2011(07)
    • [15].基于故障模型的广域故障定位新方法[J]. 电力系统保护与控制 2010(20)
    • [16].0-1故障模型在自适应光学系统中的应用[J]. 红外与激光工程 2018(11)
    • [17].具有混合故障模型的时滞系统的可靠控制[J]. 计算技术与自动化 2011(03)
    • [18].具有混合故障模型的区间系统的可靠控制[J]. 计算技术与自动化 2011(02)
    • [19].基于功能故障模型的NoC容错路由[J]. 计算机研究与发展 2010(S1)
    • [20].一种故障模型下的Mesh网络容错路由[J]. 微电子学与计算机 2013(06)
    • [21].面向进化容错的FPGA故障模型研究[J]. 中国空间科学技术 2009(03)
    • [22].一种基于故障模型的代码静态测试方法研究[J]. 计算机与现代化 2011(02)
    • [23].基于故障模型的树状直流系统暂态量求解方法[J]. 电力科学与工程 2017(08)
    • [24].采用数据流图的故障模型生成算法及其应用[J]. 哈尔滨工业大学学报 2009(01)
    • [25].面向集成电路的多维仿真故障模型研究[J]. 信息系统工程 2019(02)
    • [26].耦合网络边相继故障模型研究[J]. 管理科学 2014(06)
    • [27].数字油田条件下单井智能管理新模式的构建与实施[J]. 化学工程与装备 2019(03)
    • [28].基于ADAMS的机械故障注入方法研究[J]. 现代制造工程 2016(04)
    • [29].面向软件设计阶段的故障检测研究:模型、算法和例证[J]. 科学技术与工程 2011(29)
    • [30].FPGA可测性设计研究[J]. 舰船电子工程 2009(01)

    标签:;  ;  ;  ;  ;  

    复杂网络级联故障模型在电网抗毁中的应用
    下载Doc文档

    猜你喜欢