电网网络级联故障的拓扑分析与缓解策略
物理与社会
2012-12-27 v1 社会与信息网络
计算物理
摘要
近期，人们对电网网络的过载状态及级联故障可能性的增加日益关注。许多研究人员已对这些网络进行研究，以提供更具鲁棒性的电网设计指南。拓扑分析是系统鲁棒性分析的组成部分之一。本文提出了对电网网络的复杂系统分析。首先，在三个知名网络上模拟了级联效应：IEEE 300 总线测试系统、IEEE 118 总线测试系统和 WSCC 179 总线等效模型。为了将分析扩展到更大范围的网络，我们开发了一个网络生成器，生成了多个具有与 IEEE 测试网络相似特征但拓扑结构不同的图。随后将生成的图与测试网络进行比较，以展示拓扑结构在决定其抗级联故障鲁棒性方面的作用。结果表明，生成的图比测试图更具鲁棒性，凸显了拓扑结构在电网鲁棒设计中的重要性。本文第二部分讨论了两类新型级联故障缓解策略：目标负荷削减和利用分布式电源进行孤岛运行。将这些新策略与均匀负荷削减策略进行了比较。尽管均匀负荷削减更易于实施，但目标负荷削减更为有效。此外，我们还提出了一种用于网络分区以实现孤岛运行的算法，旨在通过故障隔离防止级联故障。若电源分布良好，孤岛形成效果更佳；否则，该算法可能导致超级孤岛的形成。
引用
@article{arxiv.1212.5620,
title = {Topological Analysis and Mitigation Strategies for Cascading Failures in Power Grid Networks},
author = {Sakshi Pahwa and Caterina Scoglio and Noel Schulz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1212.5620},
year = {2012}
}