[發明專利]一種電網骨干網架識別方法

有效

• 申請號: 201710304124.2
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN107301469B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 鄧景松;葉曉君;林冠強;朱凌;莫天文;李惠松;郭德孺;張晨宇;單政博;王慧芳;袁朝恩;祝錦發
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司惠州供電局;浙江大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種電網骨干網架識別方法，其特征在于，所述電網骨干網架包括原始電網的重要節點和重點線路，步驟如下：

(1)首先，根據電網原始網絡相關參數，形成原始電網圖G，并對電網節點重要度、線路脆弱度進行評估，得到電網節點重要度的排序以及線路脆弱度的度量值；

其中電網原始圖G滿足G＝(V,E)，v＝{v1，v2，...vn}為所有節點組成的集合，E＝{e1，e2，...em}為所有邊組成的集合，n和m分別為節點的數目和邊的數目；

(2)其次，根據要留存骨干網架的電網節點數目的期望規模值，按照電網節點重要度的排序結果依次選取，并篩選出留存節點中的連接發電機的電源節點與不連接發電機的純負荷節點，分別存儲到兩個集合VG和Vload之中，并判斷其中所含的電源容量和負荷容量是否匹配；若電源容量小于負荷容量，需增加電源節點；若電源容量大于負荷容量，電源出力調整直至滿足負荷需求；

(3)然后，運用圖論方法，計算出任意電源節點與任意純負荷節點之間的最短路徑，以及任意兩個純負荷節點之間的最短路徑，形成圖G”，并進行連通性校驗；其中，圖G”的節點為需留存的電源節點與純負荷節點，邊是任意電源節點與純負荷節點對之間的最短路徑、任意兩個純負荷節點對之間的最短路徑，邊的權值為對應節點對之間的最短路徑值；

(4)再次，根據圖論中最小生成樹的概念，對形成的圖G”進行最小生成樹搜尋，最小生成樹中的邊實質上是其兩端節點vi-vj之間的最短路徑在圖G中對應的線路序列，表示成k為該線路序列中的線路條數，用線路序列替代最小生成樹中的邊，得到初步骨干網架G'＝(V',E',W')，其中，V',E',W'分別代表骨干網架中的節點，邊以及邊的權值；

(5)最后，對得到的初步骨干網架進行潮流計算并實現安全運行校核；若某些線路潮流越限，就對部分電源節點的出力進行調整，在滿足負荷需求的前提下嘗試其他的電源出力組合方式，若調整電源出力無法滿足要求，增加原始電網中連接所述潮流越限的線路兩端的節點的路徑至骨干網架，得到最終的骨干網架；

在步驟(4)中，最小生成樹為無向連通圖中的樹結構，所述樹結構包含無向連通圖中的所有節點，且所有邊的總權值最小。

2.根據權利要求1所述的電網骨干網架識別方法，其特征在于，在步驟(2)中篩選出留存節點中的電源節點與純負荷節點，具體包括：(a)給定原始電網的拓撲連接、網絡結構參數、運行參數，形成原始電網拓撲結構所對應的圖G＝(V,E)；(b)在步驟(a)之后，運用已有的電網節點重要度評估算法和線路脆弱度評估方法分別對原始電網進行節點重要度評估、線路脆弱度評估；在線路脆弱度評估的最后需要進行歸一化，假定某條線路的脆弱度ξl，所有線路的脆弱度最大值和最小值分別為ξlmax和ξlmin，則對每條線路的脆弱度的值采用如下歸一化方法:歸一化后的線路脆弱度值ξl′越小，代表該條線路越重要，有更大的可能性留存到骨干網架之中。

3.根據權利要求1所述的電網骨干網架識別方法，其特征在于，在步驟(2)中，假定電源節點i的最大有功出力為Pgi,負荷節點j的最大有功需求為Ploadj，判斷所有電源節點的最大有功出力能否滿足負荷節點的最大總需求，即其中μ為負荷備用系數；若不等式不滿足，則依據電源容量缺額，按如下規則增加新的電源節點加入至必須留存的電源節點集合之中：1)選取電源容量大于功率缺額的電源節點；2)選取電氣距離近的電源節點；2)選擇節點重要度大的電源節點。

4.根據權利要求1所述的電網骨干網架識別方法，其特征在于，在步驟(3)中計算步驟及定義如下：(a)在電網原始拓撲結構的基礎之上，將每條線路的脆弱度作為該條線路的權值，形成電網的無向有權圖G＝(V,E,W)，其中V,E,W分別代表該無向有權圖中的節點，邊以及邊的權值；計算所有預留電源節點與純負荷節點對之間、純負荷節點對之間在無向有權圖G＝(V,E,W)中的最短路徑值，分別定義為并記錄每條最短路徑所包含的線路序列最短路徑的求解算法采用數據結構理論中的Floyd算法；(b)以所有電源節點與純負荷節點對之間、純負荷節點對之間的最短路徑，形成圖G”＝(VG∪Vload,E”,W”)，并進行連通性檢驗；其中，VG∪Vload為留存的電源節點和負荷節點；E”為留存電源節點與純負荷節點之間、純負荷節點之間的邊；W”為上述邊的權重，即最短路徑值。

5.根據權利要求3所述的電網骨干網架識別方法，其特征在于，負荷備用系數μ的取值范圍為1％～3％。