[发明专利]一种基于网络层次分析法的电网节点综合脆弱性指标计算方法

说明书

本发明具体涉及一种基于网络层次分析法的电网节点综合脆弱性指标计算方法，针对节点结构脆弱性和节点状态脆弱性不是独立的，两者是相互联系的，而一般的层次分析法在理论上要求两者相互独立，这在实际应用中会使脆弱性的评估结果不合理，为此本发明基于网络层次分析法，在专家决策方面考虑了节点结构脆弱性和节点状态脆弱性评估结果的相互关系，得到的权重更加精确，另一方面利用熵权法体现客观的权重数值，来进行修正网络层次分析法得到的电网节点结构脆弱性和节点状态脆弱性权重，从而计算得到电网各节点的综合脆弱性评估结果，并进行排序，以此判断电网中存在的薄弱环节。本发明可适应于大电网互联背景下电网节点综合脆弱性评估的需要。

技术领域

本发明具体涉及一种基于网络层次分析法的电网节点综合脆弱性指标计算方法。

背景技术

随着电力市场的不断发展，大范围互联化电网日渐形成，电网规模不断扩大以及输电效率日益提高，这对电网的安全运行要求越来越高。在此情况下，电网中存在的薄弱环节的突发性故障会导致电网的安全稳定运行和控制变得更加复杂和困难。电网节点综合脆弱性反映了电网节点结构脆弱性和状态脆弱性两个方面，更全面、科学的表征和评估了电网的脆弱性。

目前电网综合脆弱性研究中在主观专家意见和客观数据信息之间没有一种精确的评估方法，大部分都是对其中一方面有所偏重，或者在客观数据信息中忽略其内部存在的联系，其精度不高。电网综合脆弱性评估的精度越高越能准确找出电网中的薄弱环节，对电网的节点脆弱性排序越精确。

发明内容

电网脆弱性是指电网所具有的抵抗连锁故障或连锁扰动的能力。根据研究角度的不同，电网脆弱性又分为结构脆弱性和状态脆弱性两方面内容。本发明具体涉及一种基于网络层次分析法的电网节点综合脆弱性指标计算方法，针对节点结构脆弱性和节点状态脆弱性不是独立的，两者是相互联系的，而一般的层次分析法在理论上要求两者相互独立，这在实际应用中会使脆弱性的评估结果不合理，为此本发明基于网络层次分析法，在专家决策方面考虑了节点结构脆弱性和节点状态脆弱性评估结果的相互关系，得到的权重更加精确，另一方面利用熵权法体现客观的权重数值，来进行修正网络层次分析法得到的电网节点结构脆弱性和节点状态脆弱性权重，从而计算得到电网各节点的综合脆弱性评估结果，并进行排序，以此判断电网中存在的薄弱环节。

本发明结合工程实际，可适应于大电网互联背景下电网节点综合脆弱性评估的需要。

本发明的技术方案如下：

一种基于网络层次分析法的电网节点综合脆弱性指标计算方法，其特征在于，包括

步骤1、基于已知电网得到电网的拓扑结构和线路电流、节点电压和注入节点有功功率与无功功率的运行参数，为步骤2中得到节点结构脆弱性指标和状态脆弱性指标提供数据支持；

步骤2、基于负荷转移系数和短路容量的方法分别得到电网节点结构脆弱性指标和节点状态脆弱性指标；

步骤2.1、采用“电气介数”作为节点结构脆弱性评估模型，以负荷转移因子为基础，获得各节点注入电流变化对每条支路电流的影响，从而得到线路结构脆弱性指标

其中node表示电网中所有节点的集合，A_ij,k表示节点k处电流变化对线路ij的影响，P_k、Q_k分别代表节点k当前运行方式下实际输出有功功率和无功功率；

进而得到考虑有功功率和无功功率的节点结构脆弱性指标

其中，是指与节点i连接的线路l_k的线路脆弱性指标，n表示与节点i连接的线路总数；

将节点结构脆弱性指标ω_si进行归一化处理；