江苏智能电网世界级产业集群发展策略研究

智能电网是以新能源为主体的新型电力系统的核心内容,将现代先进的传感测量技术、通信技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成,通过各电压等级电网的协调发展,积极服务国家能源转型目标的达成。当前,我国已成为全球智能电网产业领军者,是全球最大的智能电网市场,进入集群化发展阶段。江苏省新型电力(智能电网)装备集群是“十四五”期间重点打造的16个先进制造业集群之一。文章结合智能电网集群国内外发展情况,从集群规模、产业链优势、技术创新、龙头企业、区域布局、协同合作的不同维度深度分析江苏省智能电网产业的现状,梳理存在的问题,为江苏省打造世界级智能电网产业集群提出发展政策建议。

基于文字的中西思维差异新解

中西思维差异之原因可以基于文字来探讨,大多数人认为汉字的象形和汉语的形象性是导致中西思维差异的原因,这是不对的,主要在于字形与思维对位的识别标志、标志数量和标志规则问题。三百多个通用部件,构成了汉字不同于世界上任何文字的形声化体系。该体系如一巨大网格,把世界整体定位,然后条分缕析,形成了汉人思维的整体性、经验性、稳定性特点。而就最小单位——字来说,文字的学习和使用的经济学成本问题必须上升到思维的精度和强度的认知学功能上来。音素字母的不表意与汉字的表意,拼音构词的无限与常用汉字的有限,构成了中西思维的实质差异。

小世界电网的连锁故障传播机理分析

随着复杂网络理论的发展,特别是电网的小世界特性的发现,电网的复杂结构特性对故障连锁反应的影响越来越受到关注。文中以复杂网络科学理论为基础,考察了小世界电网中节点的非均质特性,提出多种故障模式和故障指标,重点分析了连锁故障在小世界电网中传播的内在机理,并提出改善小世界电网承受故障能力的有效措施。对实际电网的拓扑特性研究和故障仿真结果表明:小世界电网本身的结构脆弱性是造成大规模连锁故障迅速蔓延的根本原因,外界因素不能从根本上改变这个弱点,改善电网资源配置、尽可能避免负荷分布的极不均匀性对预防大规模连锁故障和提高电网的可靠性将更有意义。

三代电网演化模型及特性分析

三代电网理论将电网发展历程可归纳为三个阶段——第一代小型电网、第二代大型互联电网和第三代智能电网。根据该理论文中分析了三代电网发展历程,从物理层面出发,归纳总结驱动和制约电网演化生长的主要因素,在此基础上提出一种电网演化生长模型,利用该模型成功复现了三代电网演化生长过程,初步奠定了三代电网理论的数学基础。进一步,在长时间尺度上对三代电网演化结果多项网络结构统计特性指标进行计算分析,分析结果从复杂网络层面验证了三代电网理论的正确性和前瞻性。

基于最优负荷削减的小世界电网连锁故障模拟

现有小世界电网连锁故障模型中,故障严重程度的评价指标不能很好地考虑故障后系统运行情况,且计算方法过于简化,为此,提出以最小失负荷百分比作为连锁故障发生后评价故障严重程度的指标,并运用基于直流潮流的负荷削减最优化模型计算最小失负荷量,从而对基于节点电气介数的连锁故障模型的模拟过程进行改进。系统受到攻击后,该方法通过重新调度系统中的发电功率来消除系统约束违限,在无法避免负荷削减时使负荷削减量最小。算例结果验证了该方法的有效性。

关系网格:一种基于小世界模型的社会关系网络

提出了一种在网络环境下基于真实社会关系构建的社会关系网络———关系网格。关系网格与现实的社会关系网络是同构的,因此满足小世界模型并具有内部成员短链连接的性质。关系网格模型具有纯分布、可扩展、自适应、自组织的特点,具有较高的理论价值和广阔的应用前景。一方面关系网格本身提供了一种全新的表示、建立和获取社会关系的方式;另一方面关系网格可以作为构筑网络社区、社会组织等的基础平台。

小世界电网生长演化模型及其潮流特性分析

小世界网络是复杂网络理论中的重要网络模型,而现实世界中的许多大型电力网络都具有小世界结构特征。本文基于复杂网络理论构建了小世界电网的生长演化模型,该模型能够考虑电网生长演化过程中发电厂和变电站建设的诸多要素,包括选址、定容以及接入电网方式等,分析并揭示电网演化过程中其网络拓扑结构特征。进一步,基于"网络结构决定网络功能"基本理念,根据直流潮流模型分析了小世界电网的潮流特性。研究表明处于长期稳态运行的小世界电网具有优越的潮流传输特性,特别对于负荷需求和运行方式的变化有较强的鲁棒性。

网格中一种小世界网络的分布式构造方法

如何有效地进行资源定位是影响网格和对等网性能的重要因素,已有的一些资源查找算法引入了小世界原理来提高定位效率和降低网络负载,但没有较好解决小世界网络的构造问题.在Kleinberg小世界模型的基础上,提出了一个小世界网络的构造方法SSWCP(Scalable Small World Construction Protocol),并给出了该方法的数学分析和实现.该方法是分布式的,不必拥有全局知识,每个结点只需维护局部视图,即可使资源定位具有小世界特征所带来的优化的时间复杂度.分析和实验结果表明,该方法具有良好的扩展性,可以提高资源查找的效率.

从复杂网络的观点看大停电事故

从系统论的观点,结合工程界对电力网络与停电问题的研究以及最近复杂网络方面有关研究进展,给出了大停电问题的研究进展概述。首先讨论了电力网络的整体特性,指出电力网络具有小世界性质;其度分布是指数的,负载分布却是幂律的;具有介于随机网络和无标度网络之间的抗毁能力。简单回顾了关于电力传输动力学系统自组织临界性的研究,指出可以利用缺供电时间衡量停电规模,并给出了相应的统计结果,该结果支持最新研究的结论。最后,文章介绍了3个主流模型,并详细比较和讨论了不同模型的优劣,提出了本领域存在的主要问题以及可能的研究方向。

复杂电力网络的连锁故障动态模型与分析

为研究复杂电网连锁故障的传播机理,同时为预防和减小大停电事故发生,在研究了国内外复杂电力系统连锁故障模型的基础上,提出了一个模拟连锁故障过程的动态模型.根据此模型,分别对具有小世界(small-world)、无标度(scale-free)特性的人工复杂电网模型进行了连锁故障仿真,验证了模型关于连锁故障动态演化过程的合理性.进一步比较表明,电网连锁故障在小世界电力网络中造成的功率损失比无标度电力网络大得多,并且连锁故障传播的速度远比无标度电力网络迅速.

基于Super-P2P语义网格的知识共享模型

在语义网格的研究中,如何超越集中式的语义存储,实现更高程度的资源共享,是目前语义网格的研究热点之一。在分析多种P2P结构的基础上,该文Super-P2P结构应用于语义网格,以解决语义网格的语义集中式存储问题。研究了Super-P2P语义网格的资源发现机制以及基于其的知识服务。应用案例分析证明,基于Super-P2P语义网格的知识共享模型可以实现更高程度的资源共享,提供高质量、高可靠性的知识服务。

历史演进与功能定位:世界城市研究的网格化分析框架

如何将处于中国城市领军地位的首都北京创建成为独具特色的"差异化"世界城市,已经成为中国城市发展的重要课题和迫切需要。本文在回顾现有研究理论的基础上区分并比较了现有研究中存在的问题,从历史演进和功能定位两个视角,构建了一个简洁的网格化分析框架,并基于此框架探讨了北京市发展成为世界城市的模式和途径。

中美电网的小世界拓扑模型比较分析

近来,世界范围内接二连三地发生大规模电网停电事故,引起人们对电网可靠性的高度关注。文中从电网拓扑统计特性入手,在深入讨论小世界网络模型后,对美国西部电网和中国北方互联电网进行比较分析,得出中、美两国的大区电网都属于小世界网络的结论。在此基础上,定性分析电网的小世界特性对级联故障传播的影响。

基于小世界网络模型的补偿电网单相接地故障识别与选线

为解决补偿电网接地选线正确率不高,不能识别高阻接地和低阻接地故障的问题,提出了应用小世界网络理论进行单相接地故障识别和选线的新方法。研究了单相接地故障的四种类型,在实验室搭建了低压模拟补偿电网,并针对高阻和低阻接地建立了其故障前后的小世界网络模型,得出了各自的特征参数,以此可以区分不同的故障类型和接地线路。在此基础上,研制了相应的选线装置并进行了接地选线试验。试验结果表明,选线装置能够识别接地故障类型,正确选出接地故障线路,效果令人满意。

具有不同拓扑特征的中国区域电网连锁故障分析

为了得出小世界网络特性对电网发生连锁故障的影响,文中对几个具有小世界特征的电网和几个具有随机网络特征的电网进行了仿真分析,结果发现无论是具有小世界网络特征的电网还是具有随机网络特征的电网,在一定的条件下都表现出自组织临界性,即发生连锁故障的“故障规模—故障概率”分布曲线呈现出幂律特征。

基于小世界加权拓扑模型的配电网接地故障选线研究

为解决传统的利用电气特征量进行接地选线存在的诸多问题,提出了基于小世界加权拓扑模型的配电网接地选线新方法。首先,对一单母线的10 kV配电网进行了小世界建模,计算得到了相同线路发生不同接地故障的特征参数,所得的特征参数可以显著地区分不同类型的接地故障。然后建立了不同线路发生相同接地故障的小世界加权拓扑模型,根据线路的长度设定了权值,并计算得到不同线路发生接地故障时的加权平均距离。模拟实验结果表明,越长的线路发生接地故障后其加权平均距离越小,因此可将加权平均距离作为接地故障选线的判据。在同一条线路发生高阻接地相较于金属性接地来说,加权平均距离明显降低,这反映了高阻接地因增大了零序回路的阻抗,而导致了故障传播深度的减小。

一种复杂电力网络的时空演化模型

网络拓扑对电力网络的脆弱性和鲁棒性有重要影响,当前经典网络模型与实际电力网络有较大差异。基于电力网络本身的演化机理,对BA无标度网络模型进行扩展与改进,构造了一种复杂电力网络的时空演化模型。提出网络生长点的概念,将其定义为靠近网络中原有节点但并未被占据的位置。新节点加入时,其坐标从网络生长点中随机选择;已有节点与新节点连接的概率由该节点的度数和该节点与新节点间的物理距离共同决定。分析了该模型的统计学特性,通过美国西部电网、中国北方电网与几种典型网络模型在平均度数、聚类系数、特征路径长度和度分布曲线等方面的对比,验证了新模型能很好地反映电力网络的演化规律。

基于小世界聚类的网格资源查找算法

在网格环境中分布着大量不同类型的资源,为了更有效地解决网格资源的搜索和定位问题,提出了一种基于小世界聚类的网格资源查找算法.它以小世界模型作为理论依据,确定聚类中心,按照分级扩散的原则对网格资源进行全局搜索.为了提高算法的可扩展性,以一定概率增加网络连接,使节点连接的概率随距离的增大而衰减,缩短了查找平均路径长度.仿真实验证明,基于小世界聚类的网格资源发现算法具有良好的搜索能力和扩展性.

一种基于负载均衡的分层副本定位方法

提出一种基于负载均衡的分层副本定位方法――RepliLoc。从副本信息存储和副本定位计算2种负载考虑,将副本定位问题划分为社区层和社区联合层。分别采用应用层广播方式和基于P2P资源定位Tapestry前缀匹配路由机制,实现副本局部和全局定位。通过哈希和前缀匹配方法将副本信息均衡存放,实现了存储负载均衡,通过社区将副本定位计算局部化,实现了计算负载均衡。

基于小世界拓扑模型的大型电网脆弱性评估算法

应用小世界网络理论研究电网中大规模连锁故障传播的内在机理,对寻找电网本身固有的脆弱性并提出有针对性的增强措施具有重要意义。文中提出了基于小世界拓扑模型的大型电网脆弱性评估的综合算法,并对电网的拓扑建模、基本特征参数的统计以及故障模拟与脆弱性评估等各部分的独立算法进行了设计,从而形成了具有良好扩展性、便于对大型电网自身结构脆弱性及大规模连锁故障机理进行深入研究的综合算法。将该算法应用在多个实际电网中,取得了较好效果,从而证实了该算法的有效性。