[发明专利]一种电力系统关键节点的识别方法

说明书

本发明公开了一种电力系统关键节点的识别方法，涉及电力系统数据处理和应用技术领域。所述电力系统关键节点的识别方法，通过对整个电网进行分区，求取每个分区的Local PSNodeRank向量和整个电网的Block PSNodeRank向量，再计算每个节点的PSNodeRank值，根据PSNodeRank值的排序确定电力系统网络中的关键节点，避免了传统识别方法不考虑输电线路实际传输能力或只关注电力系统的拓扑结构的情况；本发明通过对节点故障或者退出运行后电网输电能力的变化和节点间电气拓扑结构的变化，可以定量表征某个节点在电网中重要的地位，从而建立更准确的现代电网的关键节点辨识方法，找到电网运行的薄弱环节，预防系统向连锁故障临界状态演化。

技术领域

本发明属于电力系统数据处理和应用技术领域，尤其涉及一种电力系统关键节点的识别方法。

背景技术

随着电力系统规模的日益增大，我国的电网逐步成为了一个交直流混合运行的复杂大电网，其形态的复杂程度也随之增大。交直流并联运行、结构复杂、联系日趋紧密，使得电网的安全稳定运行情况变得更加复杂。近年来，国内外已经频繁地发生了多起大停电事故，对人民生活和经济造成了严重影响。研究发现，电力系统大停电事故均与电网的某些关键节点有着极其重要的联系，而这些关键节点在电力系统安全稳定运行中扮演着非常重要的角色。关键节点的故障极易导致电网发生连锁故障，继而引起电网的失稳、崩溃。因此，如何准确、快速并且符合实际情况地辨识出电网中对连锁故障产生推波助澜的关键节点十分重要，且有助于我们有针对性地对它们采取保护控制策略，提高电力系统安全稳定运行的能力，预防发生电力系统连锁故障引发的大停电事故。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种电力系统关键节点的识别方法。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种电力系统关键节点的识别方法，包括以下几个步骤：

(1)获取电网的拓扑结构信息；

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。

(2)将电网进行分区；

根据电网的复杂网络特性，电网的结构是不均匀的，整个电网B将被划分成多个区域块B₁，B₂，...B_i...B_n，使得区域内的节点之间的链接关系较为紧密，而区域块之间的链接数尽量少。

(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；

对于一个具有N个节点的电力系统网络，将电网的各个节点构成一个N*N 的链接矩阵H，其中矩阵元素h_ij表示电网节点i与节点j之间的有功传输功率，也代表节点i到节点j的边的权值，即节点间的链接强度。

(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；

将链接矩阵H进行归一化处理，得到矩阵若出现悬虚节点(即矩阵中元素全为0的行)，则用向量(1/n)e^T来替换，得到处理后的随机矩阵P’，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。

(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Local PSNodeRank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。