基于 Kuramoto 模型的高压直流输电线路对电网的影响
物理与社会
2026-01-01 v1 无序系统与神经网络
统计力学
摘要
我们通过在一个大型欧洲高压（HV）电网上求解自适应二阶 Kuramoto 模型，对同步和级联故障行为进行了数值研究。这种非微扰分析考虑了非线性效应，这些效应即使在相位差很大、系统远离稳态甚至发生停电级联时也会出现。我们的动力学模拟表明，相位同步稳定性的改善以及级联规模的减小，可能与二阶 Kuramoto 模型在谱维度 的图上的有限尺寸标度行为有关。另一方面，通过改变大、小全局耦合下的总传输功率，也会出现频率展宽和 Braess 悖论效应等缺点，这可能是当涨落较小导致动力学冻结时发生的。我们将完全交流模型的模拟与静态或自适应高压直流（HVDC）线路替换的模拟进行了比较。自适应（基于局部频率差）HVDC 线路在稳态下效率更高，但代价是弛豫时间非常长。
引用
@article{arxiv.2512.24122,
title = {The effect of HVDC lines in power-grids via Kuramoto modelling},
author = {Kristóf Benedek and Géza Ódor},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.24122},
year = {2026}
}