[發明專利]一種基于SIR模型的電力系統并行恢復分區方法

在審

• 申請號: 202010463868.0
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111523191A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 李長城
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F17/16;G06F21/56;G06Q50/06
• 代理公司: 北京勁創知識產權代理事務所(普通合伙) 11589
• 代理人: 張鐵蘭

本發明涉及電力技術領域，且公開了一種基于SIR模型的電力系統并行恢復分區方法，所述電力系統并行分區方法包括以下步驟：步驟S1、根據黑啟動電源的位置和數目，將其作為初始的病毒傳染源，確定初始感染矩陣F0；步驟S2、綜合考慮了電網的拓撲結構和實際特性，結合節點度和節點注入或輸出功率，從而得到節點感染概率矩陣。該基于SIR模型的電力系統并行恢復分區方法，綜合考慮電網的網絡拓撲結構和系統的實際特性，提出基于復雜網絡理論中SIR模型的適用于電力系統并行恢復的分區方法，在方法迭代過程中嵌入分區約束，快速得到滿足子區規模相當、內部結構緊湊、功率平衡等要求的電力系統并行恢復分區方案。

技術領域

本發明涉及電力技術領域，具體為一種基于SIR模型的電力系統并行恢復分區方法。

背景技術

電力系統發生大停電后，合理有效的并行恢復方案有助于縮短系統停電時間，從而減少經濟損失。子區劃分是保障后續并行恢復策略制定和實施的前提條件。如何快速有效地制定適用于并行恢復的分區方案值得深入研究。電力系統并行恢復分區具備顯著的社區結構特性。因此可以利用復雜網絡理論進行電力系統并行恢復分區。文獻[1]利用邊介數來表示節點間的聯系程度，在保證各個子區內存在黑啟動電源的前提下，使用GN(GirvenNewman)算法將邊介數大的線路作為子區間的聯絡線，從而得到電力系統的分區方案。并利用模塊度指標來衡量劃分結果的合理性。文獻[2]基于譜聚類方法，將網絡的拓撲關系映射到由第一和第二小非平凡特征向量構成的空間，然后根據系統中黑啟動電源的數目，將空間中各節點對應元素的歐氏距離作為衡量節點相似性的標準對各元素進行聚類計算得到電力系統分區方案。

現有的方法給電網并行恢復分區提供了良好的理論基礎，但是大多僅考慮了電網的拓撲特性而忽略了系統的正常運行特性和停電后系統的受損狀態。此外，存在無法保證各恢復子區在規模上的平衡，沒有詳細考慮電力系統發電與負荷的平衡等影響系統并行恢復過程的重要問題。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對上述背景技術中存在的缺陷，本發明綜合考慮電網的網絡拓撲結構和系統的實際特性，提出基于復雜網絡理論中SIR模型的適用于電力系統并行恢復的分區方法，在方法迭代過程中嵌入分區約束，快速得到滿足子區規模相當、內部結構緊湊、功率平衡等要求的電力系統并行恢復分區方案。

(二)技術方案

本發明提供如下技術方案：一種基于SIR模型的電力系統并行恢復分區方法，所述電力系統并行分區方法包括以下步驟：

步驟S1、根據黑啟動電源的位置和數目，將其作為初始的病毒傳染源，確定初始感染矩陣F0。

步驟S2、綜合考慮了電網的拓撲結構和實際特性，結合節點度和節點注入或輸出功率，從而得到節點感染概率矩陣。

步驟S3、根據停電后系統的受損狀態，將受損嚴重的故障節點設置為免疫節點，得到結合免疫策略后的節點感染概率矩陣。

步驟S4、根據節點自身的傳染率和鄰居節點的狀態，得到病毒傳播過程中節點的傳播率。

步驟S5、在傳播過程中，將被感染了病毒的節點進行標記，為了避免已感染病毒的節點交叉感染，已感染的節點會以概率δ恢復成R狀態，使得節點不再次受病毒的感染。

步驟S6、將分區約束嵌入到病毒的傳播過程中，得到滿足約束條件的感染節點集合，以保證系統恢復的安全穩定。

步驟S7、將被同類型病毒感染的節點劃分進同一個子區內，最終得到滿足子區規模相當、內部結構緊湊、功率平衡等要求的電力系統并行恢復分區方案。

優選的，所述步驟S4中設置了相應的傳播閾值，可以讓病毒廣泛傳播。