[发明专利]基于对称熵的输电网络两类角色的关键线路识别方法

说明书

一种基于对称熵的输电网络两类角色的关键线路识别方法，步骤为，获取输电网络的相关数据信息；建立输电线路在正常运行时易传播和易感染两类角色的功率评估量化集合；建立输电线路在故障运行时易传播和易感染两类角色的功率评估量化集合；构建识别输电网络易传播和易感染两类角色的对称熵公式；利用对称熵识别输电网络易传播和易感染两类角色的关键线路。本发明通过构建对称熵区分了关键线路的易传播和易感染两类角色，通过区分这两类角色，有利于揭示不同角色的关键线路在连锁故障过程中的作用，使得关键线路识别更加精细化。

技术领域

本发明属于电力系统安全性评估领域，具体涉及一种基于对称熵的输电网络两类角色的关键线路识别方法。

背景技术

随着电力需求的不断扩大，电网在社会生产生活中扮演了越来越重要的角色，因此，如何保证电网高效安全稳定地运行成了关键问题之一。虽然保护和控制系统能够有效地提高电网安全运行的可靠性，但是仍然存在许多“低概率、高风险”的大停电事故（连锁故障），对国家安全和经济发展造成了严重的威胁。从这些停电事故的发展过程来看，往往是由于某一元件的故障引发其他元件的相继故障最终导致连锁反应的事件发生。因此，对电网进行关键元件识别，及时发现电网的薄弱环节，特别是识别容易引发连锁故障的脆弱性元件，对预防电网大面积停电具有重要的现实意义。

现有研究表明，在大停电事故中，输电线路是故障发生和传播的主要媒介之一，因此对输电网络关键线路识别（也称脆弱性评估）显得尤为重要，在一定程度上能够有效地降低甚至避免连锁故障的发生。目前，输电网络关键线路识别主要分为两大类：基于输电网络运行状态的关键线路识别和基于输电网络拓扑结构的关键线路识别。运行状态的关键线路识别主要分析网络中关键线路发生故障时，引起的网络物理或运行特性改变对网络运行的影响；拓扑结构的关键线路识别主要分析关键线路故障时对网络拓扑结构的影响以及分析物理结构的网架特性。这两种关键线路识别方法从不同角度分析了输电网络的脆弱性，为电网安全稳定运行提供了很好的借鉴。

虽然现有研究提供了许多有价值的输电网络关键线路识别方法，但是很少有学者依据输电线路在连锁故障过程中的关键性作用进行精细化分类。例如，一些线路在连锁故障过程中容易传播故障从而导致网络故障进一步加剧，即，易传播线路，如图2(a)所示；另一些线路容易受到网络故障的影响从而在一定程度上决定了连锁故障的传播范围，即，易感染线路，如图2(b)所示。现有关键线路识别方法往往从易传播角度构建识别方法，但是易感染线路很少研究，因此导致关键线路识别并不全面。

发明内容

本发明的目的就是提供一种基于对称熵的输电网络两类角色的关键线路识别方法，解决现有识别方法不能有效地区分输电线路的两类角色，使得评估更加精细化。

一种基于对称熵的输电网络两类角色的关键线路识别方法,其特征是，它包括以下步骤：

步骤1，获取输电网络的数据信息；

步骤2，建立输电线路在正常运行时易传播和易感染两类角色的功率评估量化集合；

步骤3，建立输电线路在故障运行时易传播和易感染两类角色的功率评估量化集合；

步骤4，构建识别输电网络易传播和易感染两类角色的对称熵公式；

步骤5，利用对称熵识别输电网络易传播和易感染两类角色的关键线路。

所述步骤1中，主要包括：输电网络的网架结构；发电机的发出功率；用户的负荷数据；输电线路的电抗和最大传输功率；线路条数（如果线路没有编号，对线路进行编号1, 2,…, N）；母线节点类型；母线节点个数（如果母线节点没有编号，对母线节点进行编号1, 2,…, n）。