[发明专利]基于改进模块度社团划分的电力通信融合网络生成方法

权利要求书

1.基于改进模块度社团划分的电力通信融合网络生成方法，其特征在于，所述电力通信融合网络生成方法具体包括以下步骤；

构建电力网络拓扑结构，将电力网络抽象为一个包含电源节点、传输节点和广义负荷节点的无向无权异质图；

通过定义评估电力网络能量传输能力，电力网络中线路移除后的电力网络能量传输能力，以及电力网络某条线路移除后其邻域抗冲击能力，建立评估电力网络中线路断开后的线路能量传输稳定性指标；

通过定义电力网络中节点的拓扑连接差异性，以及与节点相关的线路的拓扑连接差异性，建立评估电力网络中节点在所述电力网络拓扑中的重要性指标以及评估电力网络中线路在电力网络拓扑结构中的重要性指标；

建立用于评估电力网络在正常运行状态下线路重要性的线路功率介数指标；

对所述评估电力网络中线路断开后的线路能量传输稳定性指标，评估电力网络中线路在电力网络拓扑结构中的重要性指标，以及评估电力网络在正常运行状态下线路重要性的线路功率介数指标，进行赋权平衡作用占比，建立节点电气关联强度指标；

基于所述节点电气关联强度指标，改进复杂网络社团划分Louvain算法中用于评价社团质量的模块度，得到电气模块度；

基于所述电气模块度，使用改进模块度的Louvain算法对所述电力网络进行社团划分，得到社团数量以及每个节点所属的社团；

根据国家电力通信系统分区管理原则，以及使用Louvain算法对所述电力网络进行社团划分后得到的社团数量以及每个节点所属的社团，确定所述通信网络中核心层、骨干层和接入层节点数量；

基于通信网络层次化模型，构建通信网络拓扑结构，将通信网络抽象为一个包括接入层节点、骨干层节点和核心层节点的无向无权异质图；

基于通信网络层次化模型以及电力通信规约，分别生成双星型通信网络拓扑以及网状型通信网络拓扑；

将所述电力网络拓扑和通信网络拓扑融合，构建电力通信融合网络数学模型；

根据所述双星型通信网络拓扑以及电力通信耦合网络数学模型，构建双星型电力通信融合网络数学模型；

根据所述网状型通信网络拓扑以及电力通信耦合网络数学模型，构建网状型电力通信融合网络数学模型。

2.根据权利要求1所述基于改进模块度社团划分的电力通信融合网络生成方法，其特征在于，所述电力网络拓扑结构采用拓扑图G^pn＝(V^pn,E^pn)来描述，其中，V^pn表示电力网络中所有节点集合，E^pn表示电力网络中所有电力线路抽象集合，所述电力网络节点数量为N^pn；

评估电力网络中线路断开后的线路能量传输稳定性指标STA(l_ij)的计算过程如式(1)所示：

式(1)中，表示电力网络能量传输能力，表示电力网络中线路l_ij移除后的电力网络能量传输能力，表示电力网络中线路l_ij移除后其所有邻接线路组成的邻域抗冲击能力；

所述电力网络能量传输能力的计算公式如式(2)所示：

式(2)中，L_m表示可主动断开线路数目，L_n表示线路断开后受到能量冲击的线路数目，S_m表示电力网络线路集合，S_n表示线路断开后受到能量冲击线路集合，为受到能量冲击线路n所能承受的冲击极限，Z_mn表示电力网络线路m与受到能量冲击线路n之间的电气距离；

所述受到能量冲击线路n所能承受的冲击极限的计算公式如式(3)所示：

式(3)中，P_n,s、Q_n,s分别表示受到能量冲击线路n的初始有功潮流和无功潮流，分别表示受到能量冲击线路n的有功潮流和无功潮流的上限，分别表示受到能量冲击线路n的电压相角差的上限和下限，分别表示受到能量冲击线路n的电压幅值差的上限和下限；

电力网络中线路l_ij移除后其所有邻接线路组成的邻域抗冲击能力的计算公式如式(4)所示：

式(4)中，i和j分别表示线路l_ij的两端节点，在移除线路l_ij后，a为节点i和j的共同邻居节点，为节点i和j的共同邻居节点集合，为除以外，与节点i有邻接关系的节点集合，为除以外，与节点j有邻接关系的节点集合。