[发明专利]一种考虑子区结构及规模的电力系统恢复分区方法及装置

权利要求书

1.一种考虑子区结构及规模的电力系统恢复分区方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、抽象待分区的电网拓扑，依据支路恢复时间和流过的有功功率值，构建电网加权拓扑图，基于电网加权拓扑图获取邻接矩阵；

步骤2、基于标签传播策略建立电力系统分区模型，计算标签传播概率矩阵，根据黑启动电源节点位置初始化标签分类矩阵；

步骤3、在标签传播算法的传播策略中引入子区规模矩阵和历史影响因子得到改进后的标签传播策，节点标签按照改进后的标签传播策进行传播，得到标签影响矩阵，保证子区结构特性强且规模尽可能均衡；

步骤4、根据标签影响矩阵，对标签分类矩阵进行更新，同时还原黑启动电源节点的标签信息，重复节点标签传播过程，直至标签分类矩阵收敛，输出电力系统分区结果。

2.根据权利要求1所述的考虑子区结构及规模的电力系统恢复分区方法，其特征在于：

所述步骤1中，将电网中的发电机和负荷提取为无差别节点，将线路、变压器视为支路，将电网抽象为拓扑图G＝(V,E)，其中V代表拓扑图的节点集，E代表拓扑图的支路集；

考虑支路的恢复时间以及停电前各支路流过的有功功率来设置支路权重，得到加权拓扑图，其中，支路恢复所需时间越短，权重越大，支路连接的两个节点越有可能被归为同一个分区，同时停电前的潮流数据用于反映电网中各个节点联系的紧密程度，支路上传输的有功功率值越大，代表支路连接的两个节点连接越为紧密，支路权重的计算公式为：

式中，w_ij表示节点i与节点j间的支路权重，|P_ij|代表停电前节点i与节点j间支路流过的有功功率值的绝对值，t_ij代表节点i与节点j间支路的恢复时间，*代表对数值进行了归一化处理，若节点i与节点j存在直接相连的支路，根据P_ij、t_ij的大小为其赋权，否则权重为0。

3.根据权利要求2所述的考虑子区结构及规模的电力系统恢复分区方法，其特征在于：

以邻接矩阵A刻画电网拓扑图的连接关系：

4.根据权利要求1所述的考虑子区结构及规模的电力系统恢复分区方法，其特征在于：所述步骤2具体包括：

步骤2.1、根据相邻节点的边权和标签信息进行标签更新，标签传播策略具体为：

式中，f(i)表示节点i的标签信息，C代表标签信息的种类，N(i)代表节点i的邻接节点集合，w_i(f_j)表示目标节点i与所有标签信息为f_j的邻接节点的边权之和；

步骤2.2、计算标签传播概率矩阵：

式中，T_ij表示节点j的标签信息传播到节点i的概率，w_ij表示节点i与节点j间的支路权重，w_kj表示节点k与节点j间的支路权重；

步骤2.3、设定分区数量与黑启动电源数量保持一致，假设电网中有n个节点，k台黑启动电源，将黑启动电源所在节点作为初始标记节点，其标签信息在传播过程中始终保持不变，为初始阶段标签分类矩阵F赋值，具体为：

电网中其余非黑启动电源和负荷节点的标签信息需要在传播过程中更新获取，因此除上式所涉及元素外，设置其余元素皆为零。