树状电网中同步对局部间歇性波动的稳定性
物理与社会
2017-10-11 v1 适应与自组织系统
摘要
德国80%的可再生能源电力接入树状配电网络。来自此类电源的间歇性功率波动给电网底层引入了新的动力学。同时，分布式资源未来将需为稳定电网、抵御这些波动做出贡献。本文中，我们将分布式资源系统建模为树状有损电网上的振荡器，并研究其抵御局部间歇性可再生能源馈入所导致的失同步的能力。我们发现网络结构与波动馈入节点位置之间存在显著的相互作用。我们结论的一个重要前提是配电网络中存在损耗。此时，网络最中心的节点将网络分割为对网络稳定性具有不同影响的分支。扰动源，即波动特别容易激发电网的节点，往往是具有高净功率流出的下游分支。在低耦合强度下，我们还发现网络中任何位置的波动都会使某些分支的节点变得脆弱。利用一种基于特征向量的网络度量，并考虑扰动的湍流性质，可以高置信度地预测这些网络区域。虽然我们聚焦于树状网络，但所观察到的效应在弱环状电网中也会出现，只是不那么明显。另一方面，在复杂系统文献中常研究的无损耗电网中，这些效应则消失。
引用
@article{arxiv.1702.08707,
title = {Stability of Synchrony against Local Intermittent Fluctuations in Tree-like Power Grids},
author = {Sabine Auer and Frank Hellmann and Marie Krause and Jürgen Kurths},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.08707},
year = {2017}
}