儲能電站主要是指利用各種類型的儲能方式構成的儲能系統，其可有效實現需求側管理，消除峰谷差，平滑負荷。通過調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節，并將分布式電源高質量的接入電網;也可利用儲能電站系統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。

美國著名學者杰里米˙里夫金首先提出了能源互聯網的愿景，并引起了國內外的廣泛關注。能源互聯網在智能電網的基礎上結合互聯網技術，改變能源利用模式。里夫金認為，支持大規模分布式發電系統和分布式儲能系統的接入是能源互聯網最大的特點之一。傳統電力系統“即發即用”的運行模式將會被“儲能聯產聯供聯用”的模式取代，而其中儲能電站將是能源互聯網最重要的技術之一。可以預見，目前電力系統“即發即用”的運行模式將會被“儲能聯產聯供聯用”的模式取代。

長期以來，電網的動態行為分析多是通過基于還原論的“仿真-建模-求解”方法實現，難以合理解釋由小故障引發的大規模停電事故發生的內在機制。采用復雜網絡理論，通過電網自身拓撲結構分析，以研究故障傳播機理與臨界動態行為，進而實現系統重構再設計與優化。

傳統電力系統節點可分為發電型和受電型兩大類，例如，發電站即為發電型節點，變電站則是受電型節點。但增加儲能系統后，系統的拓撲結構和功能將相應改變，例如儲能型變電站蓄能情況下可視為受電型節點，放電時又可視為發電型節點。

儲能電站因其“發電-蓄電”的“角色轉換”會對電網運行產生直接作用與影響，而電網拓撲結構也必然隨之變化。其中，儲能電站的“角色轉換”對網絡相稱性的影響最為直接。相稱混合性(Assortative Mixing) 又稱相稱性，是一種特殊的復雜網絡拓撲結構特征。在網絡中具有某種特征的一類節點傾向于同具有相同特征的節點連接則稱其為相稱 (Assortativity)，如節點傾向于連接到相異特征的節點連接則稱其為非相稱(Disassortativity)。

長期以來，學者們對儲能電站的應用規劃做了大量工作，建立了不同應用場合下不同儲能方式的電站規劃模型，這些模型多以評估經濟收益為研究對象。此外，對于電網的小世界特征與無標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臨界行為被逐漸破壞;節點重復崩潰發生率越頻繁，崩潰規模越大。

基于上述分析，本文以典型電網相稱性研究為基礎，針對電網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生的內在機理，為研究智能電網拓撲結構的發展演化和電力系統的臨界性行為等提供基礎。

(a)電網拓撲結構

(b)接入儲能電站的拓撲結構

 

●代表發型節點;○為受電型節點

圖2 儲能電站的電網拓撲結構

結論

相稱混合性是一種特殊網絡拓撲結構特征，是影響網絡自組織臨界性行為重要因素之一，對研究電力系統的結構脆弱性、連鎖故障的內在傳播機制及相應的電網動態行為具有重要意義。

通過對不同結構電網g-l混合模式分析，發現拓撲結構與功能定位的不同造成電網非相稱特征差異。設計了基于NW小世界網絡的電網模型，對模型相稱系數、特征路徑長度和集聚系數的分布分析發現：小世界特征是造成某些結構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絡拓撲的影響，設計了基于隨機方式和規則方式的儲能電站接入模型。通過分析基于實際電網拓撲參數的相稱系數變化規律發現隨著儲能節點不斷地被接入網絡，相稱系數不斷增大，即相稱性增強。相稱性的增強則使網絡不同類型節點間的分布更加“不均勻”，使電網對連鎖故障的抵御能力下降。