[發(fā)明專利]一種基于圖論的輸電網(wǎng)重點(diǎn)感知斷面識(shí)別方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110290564.3
• 申請(qǐng)日: 2021-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN112989129A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王紫琪;羅勁瑭;谷松林;辛培哲;張祥龍;陳煒;申洪明;劉穎;王玉東;曾鑒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限公司;國網(wǎng)四川省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G06F16/901
• 分類號(hào): G06F16/901;G06F17/16;G06Q50/06
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 孫楠

本發(fā)明涉及一種基于圖論的輸電網(wǎng)重點(diǎn)感知斷面識(shí)別方法及系統(tǒng)，其包括：將電網(wǎng)結(jié)構(gòu)抽象為拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，得到關(guān)聯(lián)矩陣F；選取斷面重點(diǎn)感知初始線路，并組成集合S；基于關(guān)聯(lián)矩陣F和集合S對(duì)重點(diǎn)感知斷面進(jìn)行識(shí)別，得到斷面識(shí)別結(jié)果集合H_x；對(duì)斷面識(shí)別結(jié)果集合H_x中的斷面輸電線路進(jìn)行篩選及排序，得到輸電網(wǎng)重點(diǎn)感知斷面。本發(fā)明能準(zhǔn)確辨識(shí)輸電網(wǎng)中的重點(diǎn)感知斷面，可以廣泛在輸電斷面識(shí)別及監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種輸電斷面識(shí)別及監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種基于圖論的輸電網(wǎng)重點(diǎn)感知斷面識(shí)別方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著電網(wǎng)規(guī)模化及整體化的逐步發(fā)展，區(qū)域間電網(wǎng)互聯(lián)逐漸增強(qiáng)，大規(guī)模電力系統(tǒng)逐步形成，電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式越來越復(fù)雜。電力系統(tǒng)的復(fù)雜性直接威脅著系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，某些局部擾動(dòng)就可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)大停電事故的發(fā)生。專家學(xué)者對(duì)大停電事故開展廣泛研究，研究表明，大停電事故通常由運(yùn)行在接近極限邊緣的輸電網(wǎng)絡(luò)，因若干低概率事故(如檢修期間發(fā)生局部故障等)引發(fā)的連鎖性事件引起的。且在事故發(fā)展最初階段，連鎖性事件往往發(fā)生在同一組輸電斷面內(nèi)。準(zhǔn)確識(shí)別電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵輸電斷面，并對(duì)相關(guān)斷面進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控、實(shí)時(shí)感知，可及時(shí)了解斷面線路的運(yùn)行狀況，并在事故發(fā)生后有效降低故障情況分析時(shí)間，保證后續(xù)一系列緊急措施的有效進(jìn)行，避免事故的發(fā)展、蔓延。

輸電斷面為在基態(tài)潮流下，有功功率方向相同且電氣距離相近的一組輸電線路集合，其往往為電網(wǎng)的最小割集，且構(gòu)成斷面的支路聯(lián)系緊密，相互之間開斷靈敏度較大。當(dāng)前，輸電網(wǎng)中的重點(diǎn)感知斷面識(shí)別方法主要包括聚類方法、潮流轉(zhuǎn)移因子類識(shí)別方法、拓?fù)渥R(shí)別方法。聚類方法主要基于線路功率介數(shù)、線路功率構(gòu)成等相關(guān)因素進(jìn)行線路聚類，計(jì)算得到送受(電源/負(fù)荷)區(qū)相同、功率組成相似、電氣聯(lián)系緊密的線路，將其作為輸電斷面；潮流轉(zhuǎn)移因子類識(shí)別方法，通過分析輸電網(wǎng)絡(luò)中支路切除后的潮流轉(zhuǎn)移分配情況，尋找回路中潮流變化較大的支路，構(gòu)成一組輸電斷面集合；拓?fù)渥R(shí)別方法將輸電網(wǎng)抽象為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并基于系統(tǒng)拓?fù)淠Ｐ停_定關(guān)聯(lián)緊密的輸電線路組。當(dāng)前，輸電網(wǎng)重點(diǎn)感知斷面識(shí)別過程中，斷面線路多選及遺漏問題矛盾突出，斷面實(shí)時(shí)感知實(shí)現(xiàn)難度較大。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于圖論的輸電網(wǎng)重點(diǎn)感知斷面識(shí)別方法及系統(tǒng)，其能準(zhǔn)確辨識(shí)輸電網(wǎng)中的重點(diǎn)感知斷面。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種基于圖論的輸電網(wǎng)重點(diǎn)感知斷面識(shí)別方法，其包括：步驟1、將電網(wǎng)結(jié)構(gòu)抽象為拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，得到關(guān)聯(lián)矩陣F；步驟2、選取斷面重點(diǎn)感知初始線路，并組成集合S；步驟3、基于關(guān)聯(lián)矩陣F和集合S對(duì)重點(diǎn)感知斷面進(jìn)行識(shí)別，得到斷面識(shí)別結(jié)果集合H_x；步驟4、對(duì)斷面識(shí)別結(jié)果集合H_x中的斷面輸電線路進(jìn)行篩選及排序，得到輸電網(wǎng)重點(diǎn)感知斷面。

進(jìn)一步，所述步驟1中，采用圖論方法，將電網(wǎng)結(jié)構(gòu)抽象為拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖G(V，E)；V為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)集合，V＝{v₁,v₂,v₃...v_a}，v₁,v₂,v₃...v_a表示a個(gè)電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；E為邊集合，E＝{e₁,e₂...e_b}，e₁,e₂...e_b表示b條輸電線路。

進(jìn)一步，將所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖G(V，E)中的節(jié)點(diǎn)與邊的連接關(guān)系定義為關(guān)聯(lián)矩陣F，所述關(guān)聯(lián)矩陣F中的元素F_ij為：

進(jìn)一步，所述步驟2中，選擇大區(qū)聯(lián)絡(luò)線及重載線路作為重點(diǎn)感知初始線路，將選取的初始線路組成集合S，S＝{s₁,s₂...s_m}，s₁,s₂...s_m表示m條初始線路。