[发明专利]一种基于多中心性测度的最小断点集脆弱性分析方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统在线整定技术领域，更具体地，涉及一种基于多中心性测度的最小断点集脆弱性分析方法。

背景技术

线路潮流的大规模转移和保护装置的不恰当动作是大停电事故发生的主要诱因。断点处的后备保护定值强制按照保灵敏度或保选择性整定，其误动或拒动是大停电发生的重大安全隐患。为使得整个系统范围内保护误动和拒动的可能性最小，最小断点集（minimum break point set，MBPS）的求取一直是学者致力于解决的问题。大规模复杂环网中存在大量的MBPS且不同MBPS的安全隐患存在显著差异，随机求取的MBPS难以保证安全隐患最小。目前，尚未建立有效的MBPS脆弱性评估模型。因此，建立MBPS的脆弱性评估模型，以求取安全隐患最低的最小断点集成为了亟待解决的问题。

MBPS的脆弱性评估可转换为输电线路的结构脆弱性评估。结构脆弱性是指线路或母线退出运行后电网保持正常输电和供电的能力。评价指标有节点度、介数、连通性损失、平均距离、聚类系数、网络效率、次最小特征值等。其中，最常用的评估指标是复杂网络理论中的介数及考虑电网参数和运行特性的电气介数。文献首次提出了边介数（即复杂网络介数，简称介数）的概念，其定义为网络中经过该边的任意两点间最短路径的条数。边介数的提出是为了识别复杂网络中的网络簇结构（也称为社团结构）。现代电网规模庞大且连接复杂，属于典型的复杂网络，具有明显的网络簇结构。处于网络簇之间的线路具有很高的介数值，在电能传输中起着重要作用。故介数能够在一定程度上评估线路的重要性。

若不考虑电网的物理特性和运行限制，仅以拓扑图为基础分析电网不能提供有意义的分析结果。一方面，电流分布满足基尔霍夫定律和欧姆定律，并不是按照最短路径分布的。另一方面，电网结构脆弱性的表现程度与负荷水平密切相关。只有在负荷水平较高的情况下，线路的结构脆弱性才会体现出来。

对原始介数进行了改进，提出了诸多考虑电网参数和运行特性的电气介数。文献在发电机节点和负荷节点之间添加单位电流源，计算线路上承担的电流，再以发电机的额定容量和实际负荷之积的开方对该电流值进行加权。遍历全网发电机节点和负荷节点后，以所有加权电流值的绝对值之和作为电气介数。这些指标仅从介数中心性的角度表征了线路的重要程度，但并不能直接且全面反映线路退出后对潮流转移的影响。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种基于多中心性测度的最小断点集脆弱性分析方法，从潮流转移程度的角度有效评估了断点的脆弱性；建立的MBPS结构脆弱性评估模型考虑了线路故障后断点处后备保护的误动后果，利用该模型评估MBPS可避免因随机求取MBPS给电网带来的重大安全隐患。

本发明提供了一种基于多中心性测度的最小断点集脆弱性分析方法，包括下述步骤：

S1：依次计算每组最小断点集的结构脆弱性指标，并对f组最小断点集进行分类后选择结构脆弱性最低的类作为最优类；f为正整数；

S2：通过判断所述最优类的类别获得最优断点集。

更进一步地，在步骤S1中，所述结构脆弱性指标是根据接近中心性测度CC和介数中心性测度CB获得的，所述结构脆弱性指标

更进一步地，所述接近中心性测度其中，l_ij为线路，i、j表示电网中的节点，Φ表示潮流正向加强的线路集合，Φ^s为潮流反向加强的线路集合；