[發(fā)明專利]基于向量有向圖的電網(wǎng)薄弱節(jié)點(diǎn)辨識(shí)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310320224.6
• 申請(qǐng)日: 2013-07-26
• 公開（公告）號(hào): CN103346565A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉琳;李國(guó)棟;羅晗;宋自立;仇玨;宋志新;李小龍;黃琳華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;G06F19/00
• 代理公司: 北京麟保德和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11428
• 代理人: 周愷豐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于向量有向圖的電網(wǎng)薄弱節(jié)點(diǎn)辨識(shí)方法。

背景技術(shù)

隨著電力系統(tǒng)互聯(lián)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電力需求急劇增長(zhǎng)，跨區(qū)和遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)的特征日益顯著。近年來，國(guó)內(nèi)外發(fā)生多起電壓崩潰事故，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，通過分析這些電力系統(tǒng)事故發(fā)現(xiàn)：電網(wǎng)發(fā)生電壓失穩(wěn)往往是從某一個(gè)或者某幾個(gè)電壓穩(wěn)定性相對(duì)薄弱的節(jié)點(diǎn)開始，進(jìn)而波及到其他節(jié)點(diǎn)，最終導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)電壓的崩潰。在電力系統(tǒng)中，不同的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)對(duì)電壓穩(wěn)定性具有不同的影響程度。通過選擇合適的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無功補(bǔ)償，可在很大程度上提高電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性。這里所講的“合適的節(jié)點(diǎn)”，實(shí)際上就是電網(wǎng)中相對(duì)薄弱的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)。通過確定電網(wǎng)中薄弱的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)這些節(jié)點(diǎn)的無功補(bǔ)償，進(jìn)而確保電力系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定性。因此，準(zhǔn)確辨識(shí)電網(wǎng)中薄弱的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)，為電網(wǎng)電壓穩(wěn)定提供指導(dǎo)成為目前亟待解決的問題。

在現(xiàn)有技術(shù)中，有一些辨識(shí)電網(wǎng)中薄弱節(jié)點(diǎn)的方法。比如，申請(qǐng)?zhí)枮?01110091237.1，名稱為“電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定薄弱節(jié)點(diǎn)在線識(shí)別方法”的中國(guó)發(fā)明專利（公布號(hào)：CN102157938A），提供了一種薄弱節(jié)點(diǎn)在線識(shí)別方法，利用網(wǎng)絡(luò)阻抗數(shù)據(jù)和單時(shí)間斷面的節(jié)點(diǎn)量測(cè)信息，實(shí)現(xiàn)電壓穩(wěn)定薄弱節(jié)點(diǎn)的識(shí)別。再比如，名稱為“辨識(shí)電網(wǎng)薄弱節(jié)點(diǎn)的多準(zhǔn)則綜合電壓穩(wěn)定指標(biāo)”的文章（《電網(wǎng)技術(shù)》，第26-31頁(yè)，高鵬、石立寶、姚良忠、倪以信、Masoud?Bazargan，第33卷第19期，2009年11月），提出了一種電網(wǎng)薄弱節(jié)點(diǎn)的辨識(shí)方法，該方法根據(jù)P-V和Q-V曲線計(jì)算出節(jié)點(diǎn)的電壓變化指標(biāo)和無功功率裕度，再采用理想點(diǎn)評(píng)價(jià)方法將兩種指標(biāo)進(jìn)行綜合用于辨識(shí)薄弱節(jié)點(diǎn)。當(dāng)然，現(xiàn)有技術(shù)中還提供了其他辨識(shí)薄弱節(jié)點(diǎn)的方法。但是，這些方法存在一個(gè)共同的問題，即僅僅根據(jù)節(jié)點(diǎn)的個(gè)別屬性考慮節(jié)點(diǎn)在系統(tǒng)中的性能，并沒有根據(jù)節(jié)點(diǎn)的綜合屬性考慮節(jié)點(diǎn)在系統(tǒng)中的性能，更沒有從節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的相互關(guān)系這一角度考慮節(jié)點(diǎn)的相對(duì)性能。

本發(fā)明提出一種基于向量有向圖的電網(wǎng)薄弱節(jié)點(diǎn)辨識(shí)方法，考慮節(jié)點(diǎn)的綜合屬性，通過向量有向圖建立節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的相互關(guān)系，進(jìn)而確定節(jié)點(diǎn)在系統(tǒng)中的相對(duì)性能，并由此獲得電網(wǎng)的薄弱節(jié)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種基于向量有向圖的電網(wǎng)薄弱節(jié)點(diǎn)辨識(shí)方法，用于解決現(xiàn)有電網(wǎng)薄弱節(jié)點(diǎn)識(shí)別技術(shù)存在的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是，一種基于向量有向圖的電網(wǎng)薄弱節(jié)點(diǎn)辨識(shí)方法，其特征是所述方法包括：

步驟1：確定負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的第一級(jí)特征屬性和每個(gè)第一級(jí)特征屬性對(duì)應(yīng)的第二級(jí)特征屬性；

步驟2：獲取負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的特征屬性的值，即如果負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的第一級(jí)特征屬性有對(duì)應(yīng)的第二級(jí)特征屬性，則獲取第二級(jí)特征屬性的值；如果負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的第一級(jí)特征屬性沒有對(duì)應(yīng)的第二級(jí)特征屬性，則獲取第一級(jí)特征屬性的值；

步驟3：提取負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的主特征屬性；

步驟4：計(jì)算負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的主特征屬性的權(quán)值；

步驟5：根據(jù)每個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的主特征屬性的權(quán)值，生成負(fù)荷節(jié)點(diǎn)向量有向圖；

步驟6：根據(jù)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)向量有向圖計(jì)算負(fù)荷節(jié)點(diǎn)向量量化值；

步驟7：根據(jù)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)向量量化值判斷電網(wǎng)薄弱節(jié)點(diǎn)。

所述提取負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的主特征屬性是將設(shè)定的第二級(jí)特征屬性與特征屬性的值大于設(shè)定值的特征屬性的并集作為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的主特征屬性。

所述計(jì)算負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的主特征屬性的權(quán)值是，將每個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的主特征屬性中相同的設(shè)定第二級(jí)特征屬性的值累加，再除以所有累加結(jié)果中的最小值，作為主特征屬性中設(shè)定的第二級(jí)特征屬性的權(quán)值；將主特征屬性中設(shè)定的第二級(jí)特征屬性以外的特征屬性的權(quán)值賦值為1。

所述步驟5具體是，對(duì)任意兩個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)g_i和g_j，如果負(fù)荷節(jié)點(diǎn)g_i和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)g_j具有相同的主特征屬性，且負(fù)荷節(jié)點(diǎn)g_i的相同主特征屬性的值小于負(fù)荷節(jié)點(diǎn)g_j的相同主特征屬性的值，則存在一條從負(fù)荷節(jié)點(diǎn)g_i指向負(fù)荷節(jié)點(diǎn)g_j且權(quán)值為該相同的主特征屬性的權(quán)值的有向邊；其中，i≠j。

所述計(jì)算負(fù)荷節(jié)點(diǎn)向量量化值包括：

子步驟101：給出每個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)g_i的向量量化值計(jì)算公式，所述計(jì)算公式為