[发明专利]电力系统脆弱性评估方法及终端设备

说明书

本发明适用于电力系统技术领域，提供了一种电力系统脆弱性评估方法及终端设备，所述方法包括：根据线路故障后电力系统所有传输路径的权重和长度，以及传输的有功功率总量，确定系统平均传输电气距离；根据线路故障后和故障前负荷节点的电压，确定系统局部电压变化量；根据线路故障后和故障前发电机节点的无功出力，以及发电机节点的无功容量，确定系统局部无功变化量；根据线路故障后和故障前节点的可靠性指标，确定系统可靠性指标；根据平均传输电气距离、局部电压变化量、局部无功变化量和可靠性指标，确定脆弱度，定位系统的薄弱环节，可以解决现有脆弱性评估忽略拓扑链接的电气特性和实际物理意义的问题，有效定位电力系统薄弱环节。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，尤其涉及一种电力系统脆弱性评估方法及终端设备。

背景技术

根据特高压电网规划方案，电网将通过特高压实现交流同步互联，电网互联的格局即将形成。特高压电网互联后，现有500kV、220kV主网网架结构也将随之改变。特别地，伴随着特高压落地，电网的演化与发展模式也将受到影响，电网的结构与运行方式日趋复杂。

复杂网络理论是分析电网结构和演化的有效工具。20世纪60年代Erdōs和Rényi共同创立的随机图理论。标志着人们开始了对复杂网络的研究，二人提出的ER随机网络模型也成为了研究复杂网络的基本模型。随后，Watts和Strogatz建立了小世界网络模型，揭示了小世界特性这一在实际网络中存在的重要特性，并说明了少量的随机连接会对网络拓扑结构产生重大的影响。Barabasi和Albert揭示了实际网络的无标度性质，并建立了一个无标度网络模型，揭示了增长和择优机制在复杂系统自组织演化过程中的普遍性。至此，复杂网络理论成为科学研究热点，受到物理学、生物学等学科的广泛关注。复杂网络实际上是各种实际系统的拓扑抽象，复杂网络理论则是从统计的角度考察网络中节点和边的性质，这些性质的不同意味着网络内部结构的不同，而网络内部结构的不同将导致系统功能有所差异。目前，研究者提出的复杂网络的主要特征有度、度分布、平均路径长度、聚类系数、介数等，可以从各个侧面反映实际网络的结构特征，并以此为基础分析其网络性能。复杂网络理论模型构造简洁，从研究对象的实际拓扑连接关系出发，通过复杂网络理论工具，分析对象的系统脆弱性等物理特性，评估效率高。但是，在对电力系统的分析过程中，复杂网络理论需要对电网进行简化，忽略了拓扑链接的电气特性和实际物理意义，导致评估结果不能真实反映实际。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种电力系统脆弱性评估方法及终端设备，解决现有脆弱性评估忽略拓扑链接的电气特性和实际物理意义的问题，有效定位电力系统薄弱环节。

本发明实施例的第一方面提供了一种电力系统脆弱性评估方法，包括：

根据线路故障后电力系统所有传输路径的权重和长度，以及传输的有功功率总量，确定所述电力系统的平均传输电气距离；

根据线路故障后和故障前负荷节点的电压，确定所述电力系统的局部电压变化量，其中，所述负荷节点为线路故障后电压下降量超过预设电压阈值的负荷节点；

根据线路故障后和故障前发电机节点的无功出力，以及发电机节点的无功容量，确定所述电力系统的局部无功变化量，其中，所述发电机节点为线路故障后无功出力增加量超过其无功容量预设倍数的发电机节点；

根据线路故障后和故障前节点的可靠性指标，确定所述电力系统的可靠性指标；

根据所述平均传输电气距离、所述局部电压变化量、所述局部无功变化量和所述可靠性指标，确定所述电力系统的脆弱度；

根据所述电力系统的脆弱度定位所述电力系统的薄弱环节。

本发明实施例的第二方面提供了一种电力系统脆弱性评估装置，包括：

平均传输电气距离确定单元，用于根据线路故障后电力系统所有传输路径的权重和长度，以及传输的有功功率总量，确定所述电力系统的平均传输电气距离；