复杂网络同步控制及其在电力系统中的应用研究

范军+孙海义

摘要：文章首先分析了复杂网络同步控制的基本概念，从小世界特征与无标度特征两方面来进行。在此基础上重点分析复杂网络同步控制在电力系统中的具体应用，以及应用所涉及到的功能，提出建立故障检测联动体系，帮助提升电力系统的运行稳定性，达到更理想的故障控制效果。

关键词：复杂网络；同步控制；电力系统

一、复杂网络同步控制的基本概念

1、基本概念

复杂网络是自组织实现的，对其进行同步控制需要将多个小世界联系在一起，形成一个同步控制体系。在复杂网络中能够实现相邻量节点之间确定均衡的间隔距离，既能够保持联系同时也能避免相互干扰。，从而达到更理想的设计控制。并通过边介数的确定，来确定电力传输的最短路径，从而帮助提升电力系统的运营能力，在自身稳定性上也会有明显的提升。复杂网络可以帮助明确同步控制针对目标，对于提升控制能力以及研究最短路线，都有很好的促进作用，也是当前电力系统设计中重点开发的技术方法。复杂网络可以理解为是结构特征量，在电力系统静止的情况下复杂网络也能自动检测接点是否合理，对接下来的运营路线做出调整，确保电力系统的稳定性能够得到保障。

2、小世界特性和无标度特性

小世界是对网络环境中相邻接点之间的联系路径进行描述，虽然网络环境是十分大十分复杂的，但在两个相邻的节点之间，却能够选择最短的路径，进行描述，小世界性质则是对节点之间路径的表示。在复杂网络中，小世界的数量十分多，节点之间的连接方式也有很多种类型。无标度特性则是对网络的分化步骤进行描述，网络环境下存在很多难以描述的事实，很难进行标记，应用在电力系统中，体现为控制能力提升以及最终管理效率的提升。充分利用当前复杂网络环境同步控制特征来对电力系统进行描述，可以帮助提升控制效率，并在最终的管理能力上也得到明显的提升进步。这两者之间的联系性体现在同步控制层面。

二、复杂网络同步控制在电力系统中的应用

1、基于复杂网络同步控制的电网建模

电网模型建立中，要保障各个用电终端能够得到稳定的电流，并在最终的控制体系上得到明显的提升。电网建模是分结构层次进行的，会以功能层为参照依据，进行重点的研究设计，观察其中可能会出现的问题，充分采取技术性方法来探讨解决，继而到达更理想的控制效果。对于电网的控制要考虑综合全面性，建模是对各个模块的一个理性的了解，通过复杂网络同步控制技术方法的应用，可在最终的电网建模中形成一个理想的设计效果，并充分采取技术性方法来对复杂网络同步控制技术方法展开探讨，电网中存在连接形式不合理的现象，可以第一时间通过这种方法来解决，从而实现电网更优化的运行使用，为电网管理计划开展创造一个稳定的基础环境。

建模中存在与实际系统物理特性的映射困难、系统模型的统计特征不显著、系统动态行为与结构特征量的关系不明确、难以提供定量的判别指标等方面。此外，如何考虑电网中的主接线结构，如何考虑二次系统，如保护和控制的行为对电网大规模事故发展过程的影响，目前也没有太多涉及，而这些问题都是影响电网事故发展过程和停电范围的重要因素。

2、以支路阻抗評估节点之间电气距离

电网支路阻抗确定后，将其作为节点，来衡量阻抗之间间隔的距离，从而实现对节点的调节，当前一些比较常见的阻抗问题，通过这种节点方面的调整，也有明显的功能提升效果，进而加强电网系统的监管。将阻抗视为节点，确定最合理的间隔距离，最终的控制管理计划也会得到明显的提升，当前管理计划中所存在的各项问题，采取这种方法也能得到很好的解决，尤其是相关技术方面的问题。阻抗评估方法是由复杂网络同步控制理念演变而来的，对于电气距离的控制，了解到节点之间间隔距离，才能在接下来的电气控制中确定最合理的模式，这样节点之间间隔的距离才是最合理的。通过协调阻抗之间距离来减少干扰影响，从而实现电流能够在网络中顺利的传输。

3、评价发电机潮流状态的重要程度

对发电机的运营情况进行综合评价，潮流状态是其中重要的程序，通过这种控制方法也可以帮助发现其中是否存在隐患问题。对于发电机的检测，需要结合整体电力系统来进行，观察其中所存在的问题，充分探讨解决措施，进而实现对控制效果的提升，并进入到更理想的状态环境下，为管理计划开展创造一个稳定的基础。在重要程度评价中，需要对节点的位置以及具体数量进行判断，将其体现在控制系统中，从而实现更长远的管理控制计划。发电机在电力系统中是十分重要的，对其进行判断也要考虑综合因素。充分观察是否存在需要完善解决的内容，为后续的管理建设计划开展创造稳定基础条件。当前的发电机评估模式中节点间隔距离的等位计算仍然是难点，需要与复杂网络同步控制程序相互联系。

三、电网拓扑结构特性与电网故障的关联性研究

将复杂网络同步控制技术应用在电力系统的故障检测中，需要从故障的引发原因层面展开探讨。电网故障可能是由于自身组件问题造成，也会受环境因素影响。应用复杂网络同步控制来对电力系统的关联性进行建立，从而达到理想的设计管理效果，也为接下来所开展的综合控制能力分析建立一个稳定的基础环境，这也是解决当前问题中比较常用的方法。在整个电网系统中，由于结构之间是具有关联性的，因此一个模块产生故障后，也会影响到其他的模块，导致电网大面积瘫痪，针对这一问题，在所开展的电网设计中，通过强化设计内容，不断完善设计体系，并充分引入复杂网络同步控制。在这种关联性的作用下，故障检测与维修能够同时进行，并共同作用在最终的网络系统中，从而实现功能方面的相互融合，在恶劣的环境下也能确保最终系统运行安全性，避免受到干扰影响造成功能方面的问题。

四、基于复杂网络同步控制的连锁故障机制

在复杂网络中，通过同步控制来构建连锁体系，帮助提升系统运行过程中的控制功能，针对当前一些比较复杂的控制问题，也均能通过连锁故障检测机制来得到判断。当前的复杂网络同步控制技术应用在电力系统中，仍然存在部分需要完善的功能，从功能层面展开探讨，解决问题的能力也会得到明显提升。故障必然会造成功能的欠缺，因此从功能层面来判断所存在的问题，也是十分合理的，可以避免影响到最终的质量以及功能实现。建立一个连锁检测机构后，当发现故障隐患问题，根据功能变化便能够轻松的判断是否其中存在故障，以及故障的具体位置，并配合有效的技术方法来对故障做出检测、防治。对于复杂网络同步控制的使用，要注意灵活性在其中的体现，这样才能够确保最终的控制体系也能够体现在其中，与故障检修紧密的结合在一起。节省检修时间，同时在检修结果上也更加的理想。通过自动控制系统将总结到的故障参数进行保存，以免影响到哦最终的安全使用。

结语：目前，复杂网络理论在电力系统中的应用研究得到了广泛的重视，除上述内容外，复杂网络中的传播机制、社团结构、系统同步以及复杂网络控制等方向的成果在电力系统中的应用也开始有学者展开相关研究。但除部分脆弱支路和节点判别指标和方法外，大部分的研究结果都只具有定性的指导性结论，距离投入电网的实际分析应用还有一段很长的路。

参考文献：

[1] 王钰楠， 杨镜非， 何也帅，等. 基于复杂网络理论的主动配电网多级运行风险快速评估[J]. 电力系统自动化， 2016， 40（14）：65-71.

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