[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

本發明屬于電力系統領域，更具體地涉及一種電網骨干網架識別方法，步驟如下：對原始電網進行節點重要度、線路脆弱度評估，得到節點重要度排序以及線路脆弱度的度量值；根據骨干網架的期望規模與節點重要度排序確定必須留存的重要節點，判別留存節點的電源容量與負荷容量是否匹配；以各線路的脆弱度作為權值，計算留存節點之間的最短路徑及其對應的線路列；求解留存節點之間的最短路徑所構成圖的最小生成樹，并將樹中的每條邊用其對應的線路序列進行替代，得到初步的骨干網架；對初步骨干網架進行潮流計算實現安全運行校核，得到最終的骨干網架。

技術領域

本發明屬于電力系統領域，更具體地涉及一種電網骨干網架識別方法。

背景技術

近年來，由于自然災害造成電網崩潰，從而發生大停電事故的事件屢見不鮮。如何提升電網在面臨自然災害時的生存能力與自愈能力是保證電網安全運行的關鍵問題。

在災害來臨時，如果能夠事前加強原始電網中某些重要節點、線路的抗災標準，形成一個能夠在災害過程中安全運行的核心骨干網架，就能保證電網中的重要負荷節點即使在災害過程中也能夠不失電，同時使得原始電網在災害中能夠保證不全黑，有利于災后電網的快速恢復與重構。

骨干網架是原始電網的一部分，包含了原始電網中的重要電源節點、重要負荷節點及重要線路(重要線路依據線路脆弱度確定，脆弱度越高，發生故障引發的后果越嚴重，說明該線路在電網中的作用越大，則其重要程度越高)。現有關于骨干網架的研究尚未形成統一標準。一些研究借助生存性指標體系，構造以線路總長度最短且生存性綜合指標最大的優化模型來識別電網的骨干網架，并以電網的拓撲連通性和安全運行為約束條件，采用一些人工智能算法對骨干網架模型進行求解。一些研究提出電網差異化規劃生存性評估指標體系，兼顧電網網架的可抵抗性、可恢復性、安全性和連通性，在此基礎上，使用基于線性判別分析和主成分分析的骨干網架識別方法。一些研究將模糊理論引入到風險評估之中，考慮發電機和負荷的不確定性，給出線路重要度的評估方法，同時綜合節點接近度和節點關鍵度來評估節點的重要度，以留存在骨干網架中的所有元件重要度最大為目標，給出核心骨干網架識別模型，并采用離散粒子群算法對其進行求解。一些研究在線路重要性評估的基礎之上，設定包含線路重要性的目標函數，構建骨干網架搜索模型，并采用具有全局搜索能力的二進制量子粒子群算法進行求解，在求解過程中，利用圖論對算法進行了相關修正。一些研究通過計算電網最大負荷供應能力的變化來表征線路的重要性程度，綜合考慮線路重要度和負荷供應量構建了一種骨干網架識別模型，并通過改進的生物地理學算法進行搜索，在求解過程中進行了相關改進以提升搜索的效率。

可見，現有的研究多是將骨干網架識別抽象為一個優化問題，目標函數根據不同的應用需求和側重點進行構建。模型的求解方法多是采用人工智能算法對骨干網架進行搜索，但人工智能方法隨機性較高，往往難以做到全局搜索，得到的結果不一定是最優的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術存在的缺陷，提供一種電網骨干網架識別方法，解決了人工智能方法隨機性帶來的精度較低，以及不便于全局搜索，得到的結果不一定是最優的結果的問題，提高了精度以及識別的高效性。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

提供一種電網骨干網架識別方法，步驟如下：

(1)首先，根據電網骨干網架相關參數，形成電網骨干網架的原始圖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，v_n}為所有節點組成的集合，E＝{e₁，e₂，e_m}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；