[发明专利]一种基于熵权法的电网结构安全性综合评估方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种基于熵权法的电网结构安全性综合评估方法。

背景技术

电力系统是一种典型的复杂网络。输电网的结构，也就是母线和输电线以何种方式将发电机节点和负荷节点连接起来，是决定电力系统安全稳定运行的关键因素之一。近年来，复杂性科学，特别是利用复杂网络理论对电网结构复杂特性进行分析成为国内外研究的热点，其中电网结构安全性评估是复杂网络在电力系统中的应用研究的一个重要分支。

目前，衡量输电网结构性能的通用指标主要包括：1）衡量电网整体输电性能的全局指标，如基于最短路径的平均几何距离、输电线路介数、网络效率等指标，反映的是系统中所有节点之间的平均最短路径长度。由于在实际网络中，功率的传播需要满足电路理论中的基尔霍夫定律以及输电线路的最大传输容量等约束，随着研究的深入，有学者提出了基于电气距离的网络能力、传输路径的加权长度和等指标。2）衡量电网节点连通性的局部指标，如节点度、权度、熵度、聚类系数等，反映的是输电网的局部结构特征。总的来说，现有研究多基于单一全局指标或局部指标来衡量输电网复杂结构安全性，还没有一种综合指标能将多种评估指标结合起来进行综合考察，因而评估的结果往往与电网实际情况不符。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种基于熵权法的电网结构安全性综合评估方法，从多个角度综合评价电网结构的整体安全性，有助于得出更符合实际的评价结论。

本发明提供的一种基于熵权法的电网安全性综合评估方法，其改进之处在于，所述方法包括如下步骤：

（1）对输电网结构进行建模；

（2）求取输电网结构安全性单项评估指标；

（3）确定输电网结构安全性综合评估指标值；

（4）根据所述综合评估指标值划分电网结构安全性能等级。

其中，步骤（1）所述对输电网网络建模包括：输电线和变压器支路为网络中的边，边的方向是从发电节点流向负荷节点；

计及输电线电压等级、长度、电气特性参数等的不同，用归一化后的电气距离来表示输电线的拓扑特性；

合并同杆并架的输电线，消除自环和多重边；

电网模型中的节点计及发电节点、负荷节点和变电站节点，对于同一变电站内同一电压等级的母线上节点进行合并。

其中，步骤（2）所述单相评估指标包括电网输电效率、电网输电能力、输电路径充裕度和电网节点拓扑熵。

其中，计算所述电网输电效率的表达式为：

AY=1NgNdΣg∈BgΣd∈Bd1Zgd,equ---(1);]]>

式中：A_Y定义为输电网Y的网络输电效率，N_g为网络中发电机节点的总数，N_d为负荷节点的总数，B_g为发电机节点的集合，B_d为负荷节点的集合，Z_gd,equ为发电节点g和负荷节点d之间的等值电气距离。

其中，计算所述电网输电能力的表达式为：