儲能電站主要是指利用各種類型的儲能方式構(gòu)成的儲能系統(tǒng)，其可有效實現(xiàn)需求側(cè)管理，消除峰谷差，平滑負荷。通過調(diào)整儲能電站的運行方式，對分布式電源送出的電能進行貯存或調(diào)節(jié)，并將分布式電源高質(zhì)量的接入電網(wǎng)；也可利用儲能電站系統(tǒng)電力充沛時貯存電能，在電力緊缺時釋放電能，解決供需矛盾。

美國著名學(xué)者杰里米·里夫金首先提出了能源互聯(lián)網(wǎng)的愿景，并引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。能源互聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)上結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，改變能源利用模式。里夫金認為，支持大規(guī)模分布式發(fā)電系統(tǒng)和分布式儲能系統(tǒng)的接入是能源互聯(lián)網(wǎng)最大的特點之一。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)“即發(fā)即用”的運行模式將會被“儲能聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供聯(lián)用”的模式取代，而其中儲能電站將是能源互聯(lián)網(wǎng)最重要的技術(shù)之一?？梢灶A(yù)見，目前電力系統(tǒng)“即發(fā)即用”的運行模式將會被“儲能聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供聯(lián)用”的模式取代。

長期以來，電網(wǎng)的動態(tài)行為分析多是通過基于還原論的“仿真-建模-求解”方法實現(xiàn)，難以合理解釋由小故障引發(fā)的大規(guī)模停電事故發(fā)生的內(nèi)在機制。采用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，通過電網(wǎng)自身拓撲結(jié)構(gòu)分析，以研究故障傳播機理與臨界動態(tài)行為，進而實現(xiàn)系統(tǒng)重構(gòu)再設(shè)計與優(yōu)化。

傳統(tǒng)電力系統(tǒng)節(jié)點可分為發(fā)電型和受電型兩大類，例如，發(fā)電站即為發(fā)電型節(jié)點，變電站則是受電型節(jié)點。但增加儲能系統(tǒng)后，系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)和功能將相應(yīng)改變，例如儲能型變電站蓄能情況下可視為受電型節(jié)點，放電時又可視為發(fā)電型節(jié)點。

儲能電站因其“發(fā)電-蓄電”的“角色轉(zhuǎn)換”會對電網(wǎng)運行產(chǎn)生直接作用與影響，而電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)也必然隨之變化。其中，儲能電站的“角色轉(zhuǎn)換”對網(wǎng)絡(luò)相稱性的影響最為直接。相稱混合性（Assortative Mixing） 又稱相稱性，是一種特殊的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)特征。在網(wǎng)絡(luò)中具有某種特征的一類節(jié)點傾向于同具有相同特征的節(jié)點連接則稱其為相稱 （Assortativity），如節(jié)點傾向于連接到相異特征的節(jié)點連接則稱其為非相稱（Disassortativity）。

長期以來，學(xué)者們對儲能電站的應(yīng)用規(guī)劃做了大量工作，建立了不同應(yīng)用場合下不同儲能方式的電站規(guī)劃模型，這些模型多以評估經(jīng)濟收益為研究對象。此外，對于電網(wǎng)的小世界特征與無標(biāo)度特征也已有深入研究。有研究表明，相稱性的增大會使系統(tǒng)臨界行為被逐漸破壞；節(jié)點重復(fù)崩潰發(fā)生率越頻繁，崩潰規(guī)模越大。

基于上述分析，本文以典型電網(wǎng)相稱性研究為基礎(chǔ)，針對電網(wǎng)中接入儲能電站后相稱混合性的變化開展進一步研究，旨在找到造成相稱性差異產(chǎn)生的內(nèi)在機理，為研究智能電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)的發(fā)展演化和電力系統(tǒng)的臨界性行為等提供基礎(chǔ)。

（a）電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)

（b）接入儲能電站的拓撲結(jié)構(gòu)

●代表發(fā)型節(jié)點；○為受電型節(jié)點

圖2 儲能電站的電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)

結(jié)論

相稱混合性是一種特殊網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)特征，是影響網(wǎng)絡(luò)自組織臨界性行為重要因素之一，對研究電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)脆弱性、連鎖故障的內(nèi)在傳播機制及相應(yīng)的電網(wǎng)動態(tài)行為具有重要意義。

通過對不同結(jié)構(gòu)電網(wǎng)g-l混合模式分析，發(fā)現(xiàn)拓撲結(jié)構(gòu)與功能定位的不同造成電網(wǎng)非相稱特征差異。設(shè)計了基于NW小世界網(wǎng)絡(luò)的電網(wǎng)模型，對模型相稱系數(shù)、特征路徑長度和集聚系數(shù)的分布分析發(fā)現(xiàn)：小世界特征是造成某些結(jié)構(gòu)非相稱性更加顯著的主要因素。

為研究儲能電站不同接入方式對網(wǎng)絡(luò)拓撲的影響，設(shè)計了基于隨機方式和規(guī)則方式的儲能電站接入模型。通過分析基于實際電網(wǎng)拓撲參數(shù)的相稱系數(shù)變化規(guī)律發(fā)現(xiàn)隨著儲能節(jié)點不斷地被接入網(wǎng)絡(luò)，相稱系數(shù)不斷增大，即相稱性增強。相稱性的增強則使網(wǎng)絡(luò)不同類型節(jié)點間的分布更加“不均勻”，使電網(wǎng)對連鎖故障的抵御能力下降。