[发明专利]一种计及电压等级影响的电网关键节点识别方法

说明书

本发明公开了一种计及电压等级影响的电网关键节点识别方法，该方法主要包括：将电网系统按照电压等级进行分层；基于分层结果得到节点、支路所在的电压级层；获取电网系统中节点的电压值，以及支路的潮流值；对电网系统增加单位电荷，计算各个节点的电压增长值，并计算各支路的潮流变化值；求得电网系统中每个节点的电压增长率泰尔熵；求得所述电网系统中每个支路的加权潮流冲击率泰尔熵；采用二元分析法求得两个熵值得主观权重；采用熵的客观权重法求得其客观权重；基于所述主观权重和客观权值得到综合权重，并基于所述综合权值筛选出关键节点。采用本发明建立的评价指标可以直观地对节点关键程度进行定量分析，从而高效地识别出系统关键节点。

技术领域

本发明涉及电网安全技术领域，尤其涉及一种计及电压等级影响的电网关键节点识别方法。

背景技术

在电网安全性、脆弱性分析等领域中，关键节点及关键支路的识别是其中一个重要的环节。目前，电网关键节点识别采用的研究方法主要有复杂网络理论、能量函数法以及概率分析等。现有技术手段中从复杂网络和网络最大流理论的角度出发，引入传输贡献度来评估电网关键节点。文献《基于改进复杂网络模型的电网关键环节辨识》(作者：徐敬友，陈冲，罗纯坚等；来源：电力系统自动化，2016，40(10)：53-61)对已有的电网复杂网络模型进行改进，并建立了距离度、能力度等关键环节评估指标集。文献《基于电气距离的复杂电网关键节点识别》(作者：谭玉东，李欣然，蔡晔，张宇栋等；来源：中国电机工程学报，2014，34(01)：146-152)提出了节点电气耦合连接度的概念，并将其用于辨识系统的关键环节。文献《基于静态能量函数法的电压弱节点分析》(作者：郑武，李华强，刘慧等；来源：电力系统保护与控制，2010(14)：79-83)基于静态能量函数基本模型，在考虑PQ节点(这类节点的有功功率P和无功功率Q是给定的)基态能量和极限运行能量的基础上，构建节点能量趋势指标，从而判断电网的薄弱节点，然后通过无功补偿实现对电压薄弱节点起到增强的作用。文献《考虑静态能量分布的电力系统复杂网络特性研究》(作者：刘友波，刘俊勇，李俊等；来源：四川大学学报:工程科学版，2011，43(5):179-184)将静态函数理论与复杂网络相结合，将电网中各支路的静态能量作为网络拓扑中各边的权重，使电网拓扑结构仿真建模更贴近电网实际运行状态，为电网的动态演变提供了一种新的思路。文献《山东电网暂态低电压切负荷紧急控制的量化分析》(作者：徐泰山，牟宏，邱夕兆，薛禹胜；来源：电力系统自动化，1999，23(21)：9-11)基于暂态电压安全的参数裕度与轨迹裕度之间的关系，建立参数裕度指标，找出电力系统(电网系统)电压薄弱环节，并通过低压切负荷等紧急措施对电网运行进行控制和量化分析。文献《基于风险理论的复杂电力系统脆弱性评估》(作者：陈为化，江全元，曹一家；来源：电网技术，2005，29(4):12-17)定义电力系统是一个脆弱的系统，并基于概率论建立了电力系统脆弱性评估模型。

以上关键节点辨识的研究大都以标准样本系统为基础，而没有考虑实际电压等级。而实际系统中，不同电压等级的节点和支路在系统中的重要度存在很大差异，如果不考虑电压等级的差异性，会对评估结果造成较大影响，故存在一定的局限性。文献《考虑电压等级和运行状态的电网脆弱线路辨识》(作者：蔡晔，曹一家，李勇，黄小庆，谭玉东；来源：中国电机工程学报，14，34(13)：2124-2131)通过引入电压等级修正系数对节点脆弱性综合评估指标进行改进。然而，采取定义系统不同电压等级下权重因子的方式存在一定的主观性，即其评价结果准确性不高。

申请公布号为CN201310213277A的中国发明专利申请公开了一种电网关键节点的辨识方法，通过计算电网各节点的有功潮流介数，在一定程度上评价节点在电网中的关键程度。

然而，仅仅基于节点的有功潮流介数进行关键节点的评价、识别，存在评价角度较为单一的技术问题。

发明内容

本发明的目的之一至少在于，针对如何克服上述现有技术存在的问题，提供一种计及电压等级影响的电网关键节点识别方法，所得关键性指标可直观地进行定量分析，能够有助于使用者高效地识别出系统关键节点。