[发明专利]一种基于发电机对节点贡献率降维的输电通道快速搜索方法

说明书

本发明涉及一种基于发电机对节点贡献率降维的输电通道快速搜索方法，根据电力网络当前潮流计算得到输电线路的功率组成，判断过载线路的并行输电通道的范围。本发明可以更加快速准确地得到线路谱系图。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，特别是一种基于发电机对节点贡献率降维的输电通道快速搜索方法。

背景技术

进行输电通道结构脆弱性评估、输电通道在线安全性分析与预防控制都必须事先得到系统的输电通道。对于输电通道在线安全性分析与预防控制，可以只关注系统内的输电通道自身安全性问题，即对系统内输电通道所包含线路进行N-1检验，而没有必要对系统内所有线路进行N-1检验，大大减少了计算量，为电力系统紧急控制节省实时分析时间。因此，需要设计一种快速准确的输电通道快速搜索方法，缩短输电通道的搜索时间，这对电力系统的在线安全性分析与预防控制有十分重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种基于发电机对节点贡献率降维的输电通道快速搜索方法，能够更快速准确地得到线路谱系图。

本发明采用以下方案实现：一种基于发电机对节点贡献率降维的输电通道快速搜索方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：根据电力网络当前潮流，计算输电线路功率组成矩阵；

步骤S2：计算各台发电机对每个节点的功率贡献率，忽略输电线路功率组成矩阵中发电机对节点功率贡献率小于该发电机出力十分之一的相关列，对输电线路功率组成矩阵进行降维；

步骤S3：对降维后的输电线路功率组成矩阵进行聚类分析，得到线路谱系图；

步骤S4：判断过载线路的并行通道范围。

进一步地，所述步骤S1具体为：根据电力网络当前潮流，采用基于图论的方法计算输电线路功率组成矩阵X_l×(G×N)，即每条线路上各发电机与各节点间实际输送的功率；其中，l为线路的个数，G为参与发电的发电机个数，N为节点的个数。

进一步地，步骤S2具体包括以下步骤：

步骤S21：计算发电机k对节点m的功率贡献率P_k-m:

式中，为输电线路功率组成矩阵X_l×(G×N)中发电机k相关列组成的矩阵，i表示第i条线路；

步骤S22：忽略掉输电线路功率组成矩阵X_l×(G×N)中P_k-m小于发电机k有功出力十分之一的相关列，得到降维后的输电线路功率组成矩阵Z。

进一步地，步骤S3具体为：采用基于离差平方和法的聚类分析对线路进行分类，按照线路合并后增加的类内离差平方和最小，依次合为一类，直到最后成为一个大类，最后得到各线路按照与过载线路功率组成相似程度的排序，即线路谱系图。

进一步地，步骤S4具体包括以下步骤：

步骤S41：依序比较包含过载线路的回路与过载线路的潮流方向，并通过计算过载线路i切除引起线路j潮流增加的有功潮流分布系数

步骤S42：若回路中线路j的潮流方向与过载线路i潮流方向不一致且则该线路属于过载线路的并行输电通道。

进一步地，所述过载线路i切除引起线路j潮流增加的有功潮流分布系数的计算采用下式：

式中，分别为过载线路i断开前、后线路j的有功潮流，P_i⁽⁰⁾为过载线路i断开前该线路的有功潮流。