[發(fā)明專利]基于割集搜索算法的自動(dòng)斷面搜索方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711216776.7
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN107844667A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝文斌;馬菁曼
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)四川省電力公司成都供電公司
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50;G06Q50/06
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙)51220
• 代理人: 梁田

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種斷面搜索方法，具體涉及基于割集搜索算法的自動(dòng)斷面搜索方法。

背景技術(shù)

由于大多數(shù)地方電網(wǎng)調(diào)度規(guī)劃部門使用中國電科院軟件PSASP對當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)進(jìn)行潮流、短 路等計(jì)算，以找出該電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)，即識(shí)別關(guān)鍵斷面，而軟件PSASP上沒有自動(dòng)識(shí)別斷面 的功能，因此大多數(shù)運(yùn)行規(guī)劃人員都是根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)在PSASP上手動(dòng)斷開線路、計(jì)算潮流， 然后大量重復(fù)上述過程得到關(guān)鍵斷面。隨著電網(wǎng)規(guī)模越來越大，運(yùn)行人員不僅工作量愈加繁 重，而且容易漏掉關(guān)鍵斷面。因此斷面的自動(dòng)識(shí)別非常關(guān)鍵。

目前，關(guān)于斷面自動(dòng)識(shí)別的方法主要有：1)利用電氣緊密程度將電網(wǎng)分區(qū)，然后將分區(qū) 之間的線路作為斷面，但是該方法不能搜索出區(qū)內(nèi)部的斷面；2)基于最短路徑識(shí)別斷面，該 方法雖然能夠識(shí)別區(qū)域內(nèi)部的斷面，但沒有考慮斷面的安全裕度，有可能找出不是實(shí)際系統(tǒng) 監(jiān)測的斷面。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是目前的電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵斷面檢測不精準(zhǔn)，沒有考慮斷面 的安全裕度，有可能找出不是實(shí)際系統(tǒng)監(jiān)測的斷面，目的在于提供基于割集搜索算法的自動(dòng) 斷面搜索方法，解決上述的問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

基于割集搜索算法的自動(dòng)斷面搜索方法，包括電網(wǎng)中輸電斷面分為初始斷面、輸電斷面 以及關(guān)鍵斷面，還包括如下步驟：S1：利用圖論將實(shí)際電網(wǎng)系統(tǒng)抽象成圖，利用鄰接矩陣儲(chǔ) 存變電站之間的連接關(guān)系，再通過基于連通性判斷的割集搜索算法搜索電網(wǎng)的所有最小割集， 從而得到初始斷面；S2：在初始斷面的基礎(chǔ)上，利用有功潮流流向一致、支路開斷分布系數(shù) 大于設(shè)定的閾值，這兩個(gè)方面的約束進(jìn)行篩選，得到輸電斷面；S3：利用電網(wǎng)安全約束篩選 出安全裕度小的輸電斷面作為關(guān)鍵斷面，即關(guān)鍵斷面的安全裕度滿足下式：

式中：M表示所選斷面的安全裕度；P表示所選斷面通過的有功功率；P_limit表示所選斷面 的傳輸極限；M_min表示關(guān)鍵斷面安全裕度閾值；S4：在給定的斷面潮流約束下，正常運(yùn)行方 式斷開該斷面中任何一條線路，剩余線路電流均不超過其電流限額，斷面輸電能力極限是系 統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)該斷面允許通過的最大潮流，N-1元件篩選后的連續(xù)潮流法計(jì)算斷面?zhèn)鬏敇O 限。傳統(tǒng)的連續(xù)潮流法計(jì)算斷面的傳輸極限時(shí)，假設(shè)該斷面有m個(gè)元件，依次斷開斷面元件 i(i＝1，2，...，m)，并計(jì)算其余m-1個(gè)元件所能傳輸?shù)淖畲蠊β蔖_i，則傳輸極限為：

P_limit＝min{P_i|i＝1，2，...，m}

假設(shè)傳統(tǒng)方法計(jì)算一次P_i的時(shí)間復(fù)雜度為O(P)，則計(jì)算出該斷面的時(shí)間復(fù)雜度為m×O(P)。 該算法冗余度高，耗費(fèi)時(shí)間長，不利于大規(guī)模的應(yīng)用，因此本發(fā)明提出基于N-1元件篩選后 的連續(xù)潮流法計(jì)算斷面?zhèn)鬏敇O限。該方法中，在計(jì)算之前利用一些篩選原則找到故障后潮流 最易越限的元件，即保證該元件故障后所能傳輸?shù)淖畲蠊β始礊樗髠鬏敇O限，這樣就只需 要進(jìn)行一次計(jì)算，其時(shí)間復(fù)雜度為O(P)。

進(jìn)一步地，所述步驟S2中的輸電斷面為：min{λ_ij|i，j∈D}＞λ_min

式中：D是所選斷面；λ_min是開斷分布因子閾值；表示支路i斷開前，支路j的有功潮 流；表示支路i斷開前，該線路的有功潮流；表示支路i斷開后，支路j的有功潮流。

進(jìn)一步地，所述步驟S4中的N-1元件為對于由2個(gè)元件組成的斷面，選擇阻抗大、元件 限額大的元件作為N-1元件。

進(jìn)一步地，所述步驟S4中N-1元件為對于由3個(gè)限額相同的元件組成的斷面，選擇阻抗 值居中的元件作為N-1故障元件。

進(jìn)一步地，所述步驟1中采用的圖論在電力系統(tǒng)在不考慮網(wǎng)絡(luò)元件的特性而只研究網(wǎng)絡(luò) 的拓?fù)潢P(guān)系時(shí)，可將其抽象成一個(gè)圖，其中負(fù)荷、變電站、電源抽象成圖的頂點(diǎn)，而線路則 抽象成圖的邊。