基于复杂网络理论的电网结构研究

汪颖?王宗涛?黄小浪

摘 要 电力系统结构研究是电气工程学科中的一种重要研究方向，本文针对IEEE标准33节点辐射式网络利用基于复杂网络等效的改进前推回代算法计算网络潮流、节点电压、支路电流并对比真实值，此算例可作为此类弱环网型复杂配电网络分析的典型形式。

关键词 前推回代算法；复杂网络结构简化；电网结构研究

1 复杂网络理论

现代电力系统中各地区网络的互联、交直流混合等因素使现代电力系统的规模呈指数级扩大，其复杂程度也随之递增，此时区域性的事故则有可能造成大范围的停电，导致严重后果。在网络科学的大概念下，电力系统具有的特性表现为随机性，即网络节点之间的连接可以用概率加权来模拟，这一特性也使电力系统网络可以配抽象为节点和边（原网络中节点和支路）组成的复杂网络，使对其的概率统计和数学分析在运用复杂网络理论和电气工程相关知识的前提下得到简化。

Watts和Strogatz的研究成果表明[1]：中美各大区电网的随机性网络结构都最终可以抽象为典型的小世界网络结构，这是网络科学中一种典型的复杂网络结构。

相比传统的研究方法，此类复杂网络的分析理论常提供一种新的视角有助于对电力网络整体特征的把握。将这些理论运用于真实电力系统对系统复杂性和潮流、故障的分析，具有重大的理论意义和实际价值。

2 前推回代算法

传统的潮流算法的研究对象一般是高压输电网络。……