[發明專利]基于網絡拓撲聚類的電力系統主動解列方法

無效

• 申請號: 201210407702.2
• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN102946098A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 劉俊勇;胥威汀;丁理杰;姚良忠
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 呂建平

1.一種基于網絡拓撲聚類的電力系統主動解列方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟1：根據電力系統拓撲結構，構建帶權無向網絡圖，并分析任意兩個節點間的拓撲關系和電氣量關系，對應表達為節點間的拓撲距離和靈敏度電氣距離；

步驟2：提取擾動發生系統失穩后的同調發電機群之間的邊界網絡，按照邊界網絡的結構更新節點間的拓撲距離和電氣距離；

步驟3：根據電力系統孤網運行中對有功平衡和節點電壓可控性的要求，確定需要縮放的節點間距離關系，并通過改變邊權實現調整；

步驟4：以調整后的全網節點距離關系為輸入量，對網絡節點進行聚類劃分，按照分析結果執行系統解列。

2.如權利要求1所述基于網絡拓撲聚類的電力系統主動解列方法，其特征在于步驟1中的節點間拓撲距離用下述公式（1）表達：

式中，β是節點V_i和V_j之間的拓撲距離，w表示線路在帶權無向網絡圖中對應的邊權值，p表示節點V_i和V_j之間的連接關系，即該路徑所包含的線路集合。

3.如權利要求1所述基于網絡拓撲聚類的電力系統主動解列方法，其特征在于步驟2中的邊界網絡的界定方法的具體步驟為：

1）從某同調群內任意發電機出發進行廣度優先樹形搜索，找到的第一個異群發電機，定義為邊界機；

2）從該邊界機出發，按照網絡拓撲結構進行樹形搜索，同時把所有屬于任意同調群的發電機都設定為搜索路徑終點，獲取一個粗糙邊界網絡；

3）對每一個同調機群進行連通性檢驗，修復被粗糙邊界網絡隔斷的路徑，獲取修剪后的邊界網絡；

4）把該邊界網絡從拓撲圖中屏蔽掉，返回第1）步，繼續搜尋其它位置的邊界網絡，直到每一個同調群內的發電機無法通過拓撲搜索發現任何異名群的發電機為止。

4.如權利要求1所述基于網絡拓撲聚類的電力系統主動解列方法，其特征在于步驟3?中的節點間距離關系的具體調整步驟為：

1）用靈敏度電氣距離調整節點間的拓撲距離；

2）按有功平衡要求調整節點間的拓撲距離；

3）按照更新后的邊權，重新計算全網的節點間拓撲距離。

5.如權利要求1所述基于網絡拓撲聚類的電力系統主動解列方法，其特征在于步驟4中的聚類劃分采用的是改進的K-Medoids方法，該算法在迭代過程中直接從矩陣D=[δ(i,j)]中獲取節點間距離，代替常規K-Medoids算法中把節點位置轉化為節點間距離的步驟。

6.如權利要求4所述基于網絡拓撲聚類的電力系統主動解列方法，其特征在于為所述靈敏度電氣距離通過下式來確定：

式中，γ為靈敏度電氣距離，U表示節點電壓幅值，a表示節點間的VQ靈敏度。

7.如權利要求6所述基于網絡拓撲聚類的電力系統主動解列方法，其特征在于所述靈敏度電氣距離γ通過下述方法調整：用公式（4）和（5）獲取每一個無功源的無功功率可支撐范圍，該范圍以可支撐的負荷節點集合S_q表示，參考該范圍，用公式（6）調整每一個無功源節點與其無功支撐范圍之外的節點間的靈敏度電氣距離γ：

式中，Q_VG表示發電機無功出力，Q_VL表示負荷節點處的無功功率，K為集合S中的節點數量，V_G代表發電機節點，V_L代表負荷節點。

8.如權利要求7所述基于網絡拓撲聚類的電力系統主動解列方法，其特征在于通過公式（7）和（8）利用節點間的靈敏度電氣距離γ調整節點間拓撲距離：

式中，β為節點間拓撲距離，δ為調整后的節點間拓撲距離，?為歸一化后的γ，λ為表?明兩種電氣距離的主導關系的系數。