[發明專利]電力系統潮流轉移危險線路快速搜索方法

有效

• 申請號: 201410763922.8
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN104462404B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 郅靜;徐巖;樊世通
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30;G06Q50/06
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司13108
• 代理人: 李羨民,高錫明

1.一種電力系統潮流轉移危險線路快速搜索方法，其特征是，所述方法首先根據圖論和電壓相角搜索斷線線路的等相角并行輸電線路，然后尋找斷線線路的起點與終點之間的經過等相角并行輸電線路的最短路徑，由該路徑上的線路構成潮流轉移線路集合，再根據各潮流轉移線路的有功功率傳輸極限和潮流轉移后的線路功率求得各潮流轉移線路的潮流轉移危險指數，最后根據潮流轉移危險指數確定潮流轉移危險線路；

所述方法包括以下步驟：

Ⅰ.搜索斷線線路的等相角并行輸電線路

a.搜索斷線線路的并行輸電線路

將斷線線路的同電源線路和同負荷線路定義為斷線線路的并行輸電線路，按以下步驟搜索并行輸電線路：

①將電網抽象為有向圖G¹(V¹,E¹)，其中，V¹表示節點集合，E¹表示線路集合，E¹的方向為線路有功功率的方向；

②用有向鄰接矩陣A描述有向圖G¹(V¹,E¹)：

設有向圖G¹(V¹,E¹)中有n個節點，則有向鄰接矩陣A是一個n×n階的方陣，可表示為：

aij=1,<vi,vj>∈E10,<vi,vj>∉E1]]>

③由有向鄰接矩陣A獲取有向圖G¹(V¹,E¹)的路徑矩陣P，路徑矩陣P為：

④通過矩陣運算搜索并行輸電線路：

設斷線線路為l_ef，其起點和終點分別是e和f，令矩陣Q＝P+E，其中E為n×n的單位矩陣，取Q的第f行行向量H_f和第e列列向量L_e，分別計算同電源線路判別矩陣R和同負載線路判別矩陣T：

R=(H‾fTHf)⊗A,T=(LeL‾eT)⊗A]]>

式中和分別表示H_f和L_e中每個元素取反后再取轉置，表示左右兩邊矩陣對應的元素進行“邏輯與”；

若同電源線路判別矩陣R中非零元素的行號和列號分別是i和j，則線路l_ij是斷線線路的同電源線路；若同負載線路判別矩陣T中非零元素的行號和列號分別是i和j，則線路l_ij是斷線線路的同負荷線路；

b.搜索斷線線路的等相角并行輸電線路

將與斷線線路相角相近的并行輸電線路定義為等相角并行輸電線路，按以下方法搜索等相角并行輸電線路：

設斷線線路l_ef的起點e和終點f所對應的電壓相角分別是θ(e)和θ(f)，某并行輸電線路l_ij的起點i和終點j所對應的電壓相角分別是θ(i)和θ(j)，若相角范圍[θ(j),θ(i)]與[θ(f),θ(e)]有重疊，則稱l_ij與l_ef相角相近，l_ij即為線路l_ef的等相角并行輸電線路；

Ⅱ.確定潮流轉移線路集合

尋找斷線線路l_ef的起點e與終點f之間的經過等相角并行輸電線路的最短路徑，該路徑上的線路構成潮流轉移線路集合；

Ⅲ.計算各潮流轉移線路的潮流轉移危險指數

潮流轉移線路l_ij的潮流轉移危險指數由下式計算：

βij(ef)=Pij+Lij(ef)×PefPijmax;]]>

其中，

式中，P_ij、P_ef分別為斷線線路l_ef斷開前l_ij和l_ef上的有功功率，為有功潮流分布系數，P_ijmax為潮流轉移線路l_ij的有功功率傳輸極限，x_ef和x_ij分別是線路l_ef和l_ij的電抗，X_ie、X_if、X_je、X_jf、X_ef、X_ee、X_ff為線路l_ef斷開前節點電抗矩陣X中的對應元素；

Ⅳ.根據潮流轉移危險指數確定潮流轉移危險線路

當潮流轉移危險指數的絕對值大于設定的閾值時，即判斷潮流轉移線路l_ij存在過載風險，將l_ij歸為潮流轉移危險線路；

在根據圖論和電壓相角搜索斷線線路的等相角并行輸電線路之前，應通過劃分潮流轉移區域對電網進行降維，具體方法為：

將電力系統抽象成一個由多個塊通過有限個割點連接起來的圖，利用深度優先搜索方法搜索割點和塊，將斷線線路所在的塊視為潮流轉移區域，潮流轉移危險線路的搜索只在潮流轉移區域內進行。

2.根據權利要求1所述的一種電力系統潮流轉移危險線路快速搜索方法，其特征是，所述潮流轉移危險指數的絕對值的閾值為0.85。