[发明专利]基于向量有向图的电网薄弱节点辨识方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统电压稳定控制技术领域，尤其涉及一种基于向量有向图的电网薄弱节点辨识方法。

背景技术

随着电力系统互联规模的不断扩大，电力需求急剧增长，跨区和远距离输电系统的特征日益显著。近年来，国内外发生多起电压崩溃事故，造成重大的经济损失，通过分析这些电力系统事故发现：电网发生电压失稳往往是从某一个或者某几个电压稳定性相对薄弱的节点开始，进而波及到其他节点，最终导致整个系统电压的崩溃。在电力系统中，不同的负荷节点对电压稳定性具有不同的影响程度。通过选择合适的节点进行无功补偿，可在很大程度上提高电力系统的电压稳定性。这里所讲的“合适的节点”，实际上就是电网中相对薄弱的负荷节点。通过确定电网中薄弱的负荷节点，实现对这些节点的无功补偿，进而确保电力系统电压的稳定性。因此，准确辨识电网中薄弱的负荷节点，为电网电压稳定提供指导成为目前亟待解决的问题。

在现有技术中，有一些辨识电网中薄弱节点的方法。比如，申请号为201110091237.1，名称为“电力系统电压稳定薄弱节点在线识别方法”的中国发明专利（公布号：CN102157938A），提供了一种薄弱节点在线识别方法，利用网络阻抗数据和单时间断面的节点量测信息，实现电压稳定薄弱节点的识别。再比如，名称为“辨识电网薄弱节点的多准则综合电压稳定指标”的文章（《电网技术》，第26-31页，高鹏、石立宝、姚良忠、倪以信、Masoud Bazargan，第33卷第19期，2009年11月），提出了一种电网薄弱节点的辨识方法，该方法根据P-V和Q-V曲线计算出节点的电压变化指标和无功功率裕度，再采用理想点评价方法将两种指标进行综合用于辨识薄弱节点。当然，现有技术中还提供了其他辨识薄弱节点的方法。但是，这些方法存在一个共同的问题，即仅仅根据节点的个别属性考虑节点在系统中的性能，并没有根据节点的综合属性考虑节点在系统中的性能，更没有从节点与节点之间的相互关系这一角度考虑节点的相对性能。

本发明提出一种基于向量有向图的电网薄弱节点辨识方法，考虑节点的综合属性，通过向量有向图建立节点与节点之间的相互关系，进而确定节点在系统中的相对性能，并由此获得电网的薄弱节点。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于向量有向图的电网薄弱节点辨识方法，用于解决现有电网薄弱节点识别技术存在的问题。

为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是，一种基于向量有向图的电网薄弱节点辨识方法，其特征是所述方法包括：

步骤1：确定负荷节点的第一级特征属性和每个第一级特征属性对应的第二级特征属性；

步骤2：获取负荷节点的特征属性的值，即如果负荷节点的第一级特征属性有对应的第二级特征属性，则获取第二级特征属性的值；如果负荷节点的第一级特征属性没有对应的第二级特征属性，则获取第一级特征属性的值；

步骤3：提取负荷节点的主特征属性；

步骤4：计算负荷节点的主特征属性的权值；

步骤5：根据每个负荷节点的主特征属性的权值，生成负荷节点向量有向图；

步骤6：根据负荷节点向量有向图计算负荷节点向量量化值；

步骤7：根据负荷节点向量量化值判断电网薄弱节点。

所述提取负荷节点的主特征属性是将设定的第二级特征属性与特征属性的值大于设定值的特征属性的并集作为负荷节点的主特征属性。

所述计算负荷节点的主特征属性的权值是，将每个负荷节点的主特征属性中相同的设定第二级特征属性的值累加，再除以所有累加结果中的最小值，作为主特征属性中设定的第二级特征属性的权值；将主特征属性中设定的第二级特征属性以外的特征属性的权值赋值为1。

所述步骤5具体是，对任意两个负荷节点g_i和g_j，如果负荷节点g_i和负荷节点g_j具有相同的主特征属性，且负荷节点g_i的相同主特征属性的值小于负荷节点g_j的相同主特征属性的值，则存在一条从负荷节点g_i指向负荷节点g_j且权值为该相同的主特征属性的权值的有向边；其中，i≠j。

所述计算负荷节点向量量化值包括：

子步骤101：给出每个负荷节点g_i的向量量化值计算公式，所述计算公式为