[发明专利]一种电力系统关键节点的识别方法

权利要求书

1.一种电力系统关键节点的识别方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

(1)获取电网的拓扑结构信息；

(2)将电网进行分区，根据电网的复杂网络特性，将整个电网B划分成多个区域块B₁，B₂，...B_i...B_n；

(3)计算电网各个分区的链接矩阵以及整个电网的链接矩阵；

(4)对所述步骤(3)的链接矩阵进行归一化处理、转置，获得相应的概率转移矩阵；

(5)根据所述步骤(4)的概率转移矩阵，计算每个分区的Local PSNodeRank向量和整个电网的Block PSNodeRank向量；

将每个区域块B_i内的节点通过PSNodeRank算法算出的局部PSNodeRank值，即LocalPSNodeRank向量；再将区域块B_i抽象成节点，通过PSNodeRank算法算出区域块PSNodeRank值，即Block PSNodeRank向量；

(5.1)采用如下表达式求解Local PSNodeRank向量：

式中，α为跳转因子，设置为0.85；M为电网链接结构的概率转移矩阵；N为电力系统节点数；e为单位矩阵；e^T为e的转置矩阵；

区域块内的初始向量采用节点的注入有功功率占整个区域块的注入功率之和的比值来估计，所求的计算结果为即为区域块内的Local PSNodeRank向量，k表示电网所有的区域块数目；

(5.2)求解Block PSNodeRank向量：将区域块内节点数目与整个电网的节点总数的比值作为区域块间的初始向量，并代入Local PSNodeRank向量的求解表达式进行迭代运算，得到一个K维向量G＝(g₁,g₂,...,g_k)^T，该向量即为区域块的Block PSNodeRank向量；

(6)通过所述步骤(5)计算得到的Local PSNodeRank向量和Block PSNodeRank向量构造N维向量，得到每个节点的PSNodeRank值；

将所述步骤(5.1)和(5.2)计算的节点对应的Local PSNodeRank向量和BlockPSNodeRank向量的数值相乘，即得到电力系统每个节点的PSNodeRank值，如下式所示，Z_i为最终的电网节点i的PSNodeRank向量，即节点的关键度指标；

式中，表示节点i对应的Local PSNodeRank向量，g_i表示节点i对应的BlockPSNodeRank向量；

(7)根据所述步骤(6)的PSNodeRank值进行排序，获得电力系统网络中的关键节点。

2.如权利要求1所述的电力系统关键节点的识别方法，其特征在于，所述步骤(1)获取的电网拓扑结构信息是将电力系统的各个元件抽象成网络拓扑中的节点，输电线路抽象成链接节点与节点的边，节点与节点之间有着功率传输的方向。

3.如权利要求1所述的电力系统关键节点的识别方法，其特征在于，所述步骤(3)整个电网的链接矩阵H中的矩阵元素h_ij表示电网节点i与节点j之间的有功传输功率，i，j∈N，N表示该电力系统电网的节点数。

4.如权利要求1所述的电力系统关键节点的识别方法，其特征在于，所述步骤(4)归一化处理后的矩阵为h_ij为电网节点i与节点j之间的有功传输功率，n为电网的节点数；若出现悬虚节点，则用向量(1/n)e^T来替换，得到处理后的随机矩阵P’，其中，悬虚节点为矩阵中元素全为0的行，e为单位矩阵，e^T为e的转置矩阵；并将矩阵P’转置后得到转置矩阵M，该矩阵被称为电网链接结构的概率转移矩阵。