[發(fā)明專利]一種電力網(wǎng)絡脆弱性的評估方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710593538.1
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN107368966B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設計）人: 楊蕾;李勝男;馬紅升;吳水軍;郭成;陳勇
• 申請（專利權）人: 云南電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06N7/00
• 代理公司: 北京弘權知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.一種電力網(wǎng)絡脆弱性的評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、建立電力網(wǎng)絡拓撲模型和改進的連鎖故障馬爾科夫鏈模型；

S2、在所述電力網(wǎng)絡拓撲模型中，隨機或特定斷線仿真，生成當前故障支路；

S3、根據(jù)當前故障支路，構建當前故障支路的鄰域電網(wǎng)，獲取所述鄰域電網(wǎng)的所有支路；

S4、依次單獨斷開所述鄰域電網(wǎng)每個支路，計算所述鄰域網(wǎng)絡拓撲模型中電能輸送網(wǎng)絡特征參數(shù)；

S5、比較所述電能輸送網(wǎng)絡特征參數(shù)，得到所述電能輸送網(wǎng)絡特征參數(shù)中的最小值所對應的支路；

S6、在所述改進的連鎖故障馬爾科夫鏈模型中，得到由所述最小值所對應的支路、所述鄰域電網(wǎng)其他支路和非所述鄰域電網(wǎng)支路構成的連鎖故障狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣；

S7、根據(jù)所述連鎖故障狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣選取開斷支路為下一個故障支路，將所述下一個故障支路作為當前故障支路；統(tǒng)計故障支路的總數(shù)；

S8、判斷所述故障支路的總數(shù)是否等于預設故障數(shù)列深度；

如果所述故障支路的總數(shù)不等于所述預設故障數(shù)列深度，執(zhí)行步驟S3；

如果所述故障支路的總數(shù)等于所述預設故障數(shù)列深度，執(zhí)行步驟S9；

S9、依次輸出故障支路，生成連鎖故障序列；

S10、根據(jù)所述連鎖故障序列計算損失總負荷、負荷損失率、電能輸送網(wǎng)絡特征參數(shù)下降率以及連鎖故障電能輸送網(wǎng)絡特征參數(shù)；

S11、根據(jù)所述損失負荷、負荷損失率、電能輸送網(wǎng)絡特征參數(shù)下降率以及連鎖故障電能輸送網(wǎng)絡特征參數(shù)評估電力網(wǎng)絡脆弱性。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立電力網(wǎng)絡拓撲模型的步驟包括：

獲取電力網(wǎng)絡中廠站的分布信息，以及，廠站之間的輸電線路連接信息；

根據(jù)所述廠站分布信息和輸電線路連接信息，映射出節(jié)點和支路，所述節(jié)點包括電源節(jié)點、輸電節(jié)點和負荷節(jié)點；

根據(jù)所述節(jié)點和支路建立電力網(wǎng)絡拓撲模型。

3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述計算電力網(wǎng)絡拓撲模型中電能輸送網(wǎng)絡特征參數(shù)的步驟包括：

計算所述電力網(wǎng)絡拓撲模型中，電源節(jié)點與負荷節(jié)點之間的最小輸送路徑邊數(shù)和總輸送路徑條數(shù)；

根據(jù)所述最小輸送路徑邊數(shù)和所述總輸送路徑條數(shù)計算所述電能輸送網(wǎng)絡特征參數(shù)。

4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述計算電力網(wǎng)絡拓撲模型中，電源節(jié)點與負荷節(jié)點之間的最小輸送路徑邊數(shù)和總輸送路徑條數(shù)的步驟中，所述最小輸送路徑邊數(shù)的計算公式：

其中，D_min為最小輸送路徑邊數(shù)，i為電源節(jié)點，j為負荷節(jié)點，d_ij為i和j之間距離最短輸送路徑上的邊數(shù)，n_s為網(wǎng)絡中電源節(jié)點數(shù)，n_l為網(wǎng)絡中負荷節(jié)點數(shù)。

5.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述計算電力網(wǎng)絡拓撲模型中，電源節(jié)點與負荷節(jié)點之間的最小輸送路徑邊數(shù)和總輸送路徑條數(shù)的步驟中，所述總輸送路徑條數(shù)的計算公式：

和

其中，Z為總輸送路徑條數(shù)，i為電源節(jié)點，j為負荷節(jié)點，Z_ij為i和j之間的輸送路徑條數(shù)，是i和j之間的輸送路徑邊數(shù)為M的輸送路徑條數(shù)，Z^M是輸送路徑邊數(shù)為M的輸送路徑條數(shù)，n_s為網(wǎng)絡中電源節(jié)點數(shù)，n_t為網(wǎng)絡中輸電節(jié)點數(shù)，n_l為網(wǎng)絡中負荷節(jié)點數(shù)，M_max為電網(wǎng)最大輸送路徑邊數(shù)。

6.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)最小輸送路徑邊數(shù)和總輸送路徑條數(shù)計算電能輸送網(wǎng)絡特征參數(shù)的步驟中，所述電能輸送網(wǎng)絡特征參數(shù)的計算公式：

其中，f_k+1(i)為第k+1次電能輸送網(wǎng)絡特征參數(shù)，Z_k+1為第k+1次故障后電力網(wǎng)絡總輸送路徑條數(shù)，為第k+1次故障后電力網(wǎng)絡最短路徑邊數(shù)，w為輸送路徑條數(shù)的權重因子，可設定為n_s為網(wǎng)絡中電源節(jié)點數(shù)，n_l為網(wǎng)絡中負荷節(jié)點數(shù)。