[发明专利]一种基于LDA与PCA的骨干网架生存性评估方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统的差异化规划技术领域，特别涉及一种基于LDA和PCA的骨干网架生存性评估方法。

背景技术

随着电网规模的不断扩大和结构的复杂化，再加上极端自然灾害的不断发生，极其可能导致系统大面积停电，严重威胁电网的安全稳定运行。因此，国内外学术及工程界提出了构建差异化规划核心骨干网架，应对自然灾害，以保证重要负荷持续供电。根据差异化规划搜索条件的不同，可以构建多类骨干网架方案。针对构建的多方案骨干网架，需要从技术性方面对其进行评估。

系统生存性是指在遭受故障或意外事故时，系统能够及时地完成其关键任务的能力。对于电网生存性，则侧重于评价系统网架结构和运行特性应对自然灾害的能力，对防御大停电事故具有重要意义，这正好与差异化规划的本质目标相一致。考虑到骨干网架与传统电网的不同，因此迫切需要建立一种新的适用于差异化规划的骨干网架生存性评估指标体系。

对骨干网架生存性进行综合评估时，指标权重的确定方法决定了评估结果的准确性和有效性。现有的权重确定方法有主观法和客观法两大类。由于主观法的人为主观性强，实际操作复杂；客观法虽然能克服主观法的缺点，但是都不具有处理分类信息方案的功能，因此可能造成不同类方案的综合生存性的交叉。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于LDA与PCA的骨干网架生存性评估方法，该方法适用于差异化规划的骨干网架生存性评估。

为了达到上述母的，本发明提出的基于LDA和PCA的骨干网架生存性评估方法，包括步骤：

步骤1，建立考虑可抵抗性、可恢复性、安全性和连通性的骨干网架生存性评估指标体系，所述的骨干网架生存性评估指标体系为三级指标体系，以可抵抗性指标、可恢复性指标、安全性指标和连通性指标为二级指标；

步骤2，基于骨干网架生存性评估指标体系，采用线性判别分析法分别评估各骨干网架方案的三级指标，并获得各骨干网架方案的二级指标属性值；

步骤3，将各骨干网架方案对应的二级指标属性值构成矩阵Y_P,N，采用主成分分析法分析矩阵Y_P,N，获得各骨干网架方案的一级指标属性值，根据骨干网架方案的一级指标属性值获得生存性评估结果。

步骤1中所述的可抵抗性指标对应的三级指标为线路保存率、节点保存率和负荷保存率，其中：线路保存率根据骨干网架中各线路重要度之和与原始电网中各线路重要度之和的比值获得；节点保存率根据骨干网架中各节点重要度之和与原始电网中各节点重要度之和的比值获得；负荷保存率根据原始电网中总负荷供给和骨干网架失负荷损失之差与原始电网中总负荷供给的比值获得。

步骤1中所述的可恢复性指标对应的三级指标为发电机裕度、负荷恢复度和线路传输裕度三级指标，其中：

发电机裕度p_Gi为骨干网架中第i台发电机重要度，G_i和G_imax分别为骨干网架中第i台发电机的实际出力和最大装机容量，m_G为骨干网架中发电机数量；

负荷恢复度P_im和P_i分别为骨干网架中节点i对应的有功负荷和实际有功负荷，dim(B₀)为原始网架节点数，B_failure为自然灾害发生后保留下来的骨干网架相对原始网架的失效节点数；

线路传输裕度P_imax为骨干网架中线路i的最大传输容量，P_i为骨干网架中节点i的实际有功负荷，v_i为骨干网架中线路i的重要度，dim(L₀)为原始网架线路数，L_failure为自然灾害发生后保留下来的骨干网架相对原始网架的失效线路数。

步骤1中所述的安全性指标对应的三级指标为母线电压平均波动和支路功率平均波动，其中：以节点重要度为权重，对骨干网架中各节点的母线电压波动指标进行加权平均，得到母线电压平均波动；以线路重要度为权重，对骨干网架中各支路的支路功率波动指标进行加权平均，得到支路功率平均波动。

步骤1中所述的连通性指标对应的三级指标为网架相对聚集度和网架相对凝聚度，其中：网架相对聚集度根据骨干网架聚集度和原始网架聚集度比值获得，骨干网架聚集度是以节点重要度为权重、对骨干网架各节点的聚类系数进行加权平均获得；网架相对凝聚度根据骨干网架凝聚度和原始网架凝聚度比值获得。

步骤2具体为：

根据不同的差异化规划搜索条件，将N种骨干网架方案分为C类；