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電力系統(tǒng)復(fù)雜性的研究

1電力系統(tǒng)演進的復(fù)雜性研究

電力系統(tǒng)的復(fù)雜性在一定程度上能夠決定電力系統(tǒng)演進的復(fù)雜性。通常，電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)比較平穩(wěn)，當(dāng)受到外界的干擾或者負荷變化的影響而打破這種平衡的時候，其不能依靠等待系統(tǒng)外部的指令來解決偏離平衡這個問題，而是運用其自身能力實現(xiàn)對系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，進而達到新的電力系統(tǒng)平衡，形成系統(tǒng)的演化方式。電力系統(tǒng)從穩(wěn)定的狀態(tài)變化為不穩(wěn)定狀態(tài)，再隨著參數(shù)的變化又從依照不穩(wěn)定的狀態(tài)變?yōu)榉€(wěn)定的狀態(tài)，電力系統(tǒng)的狀態(tài)也就是在這個瞬間產(chǎn)生了突變。

2電力系統(tǒng)存在復(fù)雜性的研究

電力系統(tǒng)存在復(fù)雜性是電力系統(tǒng)復(fù)雜性的分支之一，是針對電力系統(tǒng)的本質(zhì)特點與實質(zhì)組成特點來說的。其中，在電力系統(tǒng)的構(gòu)成方面，我們可以尋求到真實憑據(jù)，比如，電力系統(tǒng)內(nèi)部的許多具有復(fù)雜性的元器件之間是密切關(guān)聯(lián)的，而并非是孤立存在的，它們之間可以通過元件的功能相互連接，在發(fā)揮電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)整體功能的同時，也各自發(fā)揮著自身作用。總體來說，電力系統(tǒng)在縱向具有層次性，而在橫向則具有協(xié)作性，都對電力網(wǎng)絡(luò)具有重要意義。我們不可能把電力系統(tǒng)看成是相對靜止的系統(tǒng)，不論何種起源于發(fā)電方而終止于用戶方的用電變化都會對系統(tǒng)造成連鎖式的影響，再加之中介環(huán)節(jié)的負荷突變等，就會進一步強化系統(tǒng)變化的復(fù)雜性程度。因此，電力系統(tǒng)可以說是一個非線性的、動態(tài)化的系統(tǒng)，其會隨時間的變化而不斷發(fā)生改變。

3電力系統(tǒng)演化復(fù)雜性與存在復(fù)雜性的關(guān)系研究

從復(fù)雜性科學(xué)理論推論的衍生方式來說，前期的電力系統(tǒng)演化復(fù)雜性即為電力系統(tǒng)存在復(fù)雜性。人們研究較多的是某些特征參數(shù)，以便推斷連鎖性故障演化與電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，進而對這兩種復(fù)雜性的關(guān)系進行驗證。對于這個結(jié)果，許多研究人員對國內(nèi)外大量的電網(wǎng)連鎖事故和大停電故障都進行了研究，甚至將故障發(fā)生概率同電網(wǎng)規(guī)模相聯(lián)系，開展了多方面的分析。通過對較大區(qū)域電網(wǎng)節(jié)點的復(fù)雜性分析，可以得出：電網(wǎng)節(jié)點是整個電網(wǎng)的支撐拓撲結(jié)構(gòu)，節(jié)點一旦發(fā)生改變，路徑結(jié)合的改變亦成為必然，從而導(dǎo)致連鎖故障的發(fā)生。通過對我國電網(wǎng)存在特性進行分析可以看出，雖然大區(qū)域規(guī)模停電發(fā)生的概率較低，但小規(guī)模的停電概率卻相對較高。

電力系統(tǒng)復(fù)雜性相關(guān)問題的研究

1避免電力網(wǎng)絡(luò)發(fā)生大規(guī)模停電

隨著系統(tǒng)的復(fù)雜性理論與方法對大型互聯(lián)電網(wǎng)的連鎖故障進行深入研究，探討網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)對停電規(guī)模及效應(yīng)的影響。在進行分析時，將初始系統(tǒng)分別按照鄰域演變網(wǎng)絡(luò)，進行無尺度和隨機網(wǎng)絡(luò)擴展，對網(wǎng)絡(luò)在進化過程中的停電規(guī)模進行評估，從中我們可以初步得出結(jié)論，即在網(wǎng)絡(luò)動態(tài)增長方面，電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)對大規(guī)模停電具有一定的影響。在一定程度的網(wǎng)絡(luò)擴張的需求和經(jīng)濟條件的限制下，線路結(jié)構(gòu)要盡量采用對小概率故障影響具有較強的防御特征的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

2對電壓的運行進行可視化的監(jiān)控

可視化技術(shù)是伴隨計算機技術(shù)發(fā)展起來的新興技術(shù)，其在利用計算機強大的計算和圖形能力，快速處理大量數(shù)據(jù)后，以直觀、可視的方式表現(xiàn)出來，以便更有效地分析與處理科學(xué)或工程數(shù)據(jù)，不斷提高科學(xué)研究與工程設(shè)計的效率。電壓失穩(wěn)的問題是電力系統(tǒng)監(jiān)控的重要方面，在電力系統(tǒng)電壓監(jiān)測手段還比較落后的局面下，對電力系統(tǒng)電壓運行可視化研究是勢在必行的。可視化技術(shù)不僅有利于深入模擬和理解實驗數(shù)據(jù)，捕捉它們之間的內(nèi)在關(guān)系，同時也大大提高了對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的認識。我們可以為調(diào)度員提供更直觀的系統(tǒng)信息，將電壓狀態(tài)顯示與地理信息系統(tǒng)（即GIS）相結(jié)合，然后根據(jù)離線分析、趨勢預(yù)測等方法，使電力系統(tǒng)電壓監(jiān)控系統(tǒng)本身就具有分析問題和決策能力。這樣，電力系統(tǒng)的電壓控制就更加人性化和智能化。它為及時、準(zhǔn)確地監(jiān)控全網(wǎng)的信息資源，進行電網(wǎng)安全維護提供了有力幫助。

3不斷強化電力系統(tǒng)調(diào)度的統(tǒng)一性

這不僅需要構(gòu)建一個比較完善的系統(tǒng)，制定嚴格的制度與準(zhǔn)則，進行縝密的穩(wěn)定導(dǎo)則，還要在自動化控制方面有穩(wěn)妥的安全性防御措施，比如振蕩解列、繼電保護、切機切負荷等。結(jié)束語電力系統(tǒng)復(fù)雜性的存在，會衍生出系列問題，極大地影響到電力系統(tǒng)應(yīng)有作用的發(fā)揮。因此，我們必須要對電力系統(tǒng)復(fù)雜性及其相關(guān)問題進行深入地研究與探討，積極采取合理措施應(yīng)對問題，以不斷促進電力行業(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展。（本文作者：遲喜梅、陳利琳單位：內(nèi)蒙古電力（集團）有限責(zé)任公司鄂爾多斯電業(yè)局）