[发明专利]一种电力系统关键节点的识别方法

权利要求书

1.一种电力系统关键节点的识别方法，其特征在于，具体操作过程包括如下步骤：

步骤1，采集当前电力系统的运行状态参数，所述运行状态参数为电力系统节点间线路电抗值；

步骤2，根据电力系统节点间线路电抗值计算电力系统的节点导纳矩阵；

步骤3，根据节点导纳矩阵计算节点间有效电阻矩阵；

步骤4，根据有效电阻矩阵构造PageRank转移矩阵，通过PageRank算法迭代计算系统中各节点的PageRank的收敛值，识别出电力系统中的关键节点。

2.如权利要求1所述的一种电力系统关键节点的识别方法，其特征在于，所述步骤2中根据式(1)计算电力系统节点导纳矩阵Y_ij：

其中i、j为电力系统中各节点标号；x_ij为电力系统中各节点间电抗值；当i＝j，表示节点导纳矩阵对角元素；当i≠j时，表示节点导纳矩阵非对角元素；节点导纳矩阵为N×N的矩阵。

3.如权利要求1所述的一种电力系统关键节点的识别方法，其特征在于，所述步骤3中计电力系统中各节点有效电阻矩阵的过程如下：

步骤3.1，根据公式(2)和公式(3)对节点导纳矩阵进行奇异值分解；

Y＝Z^TΛZ (2)

其中，Λ＝diag(μ_j)_1≤j≤N，表示节点导纳矩阵特征值，且μ₁≥μ₂≥…≥μ_N＝0；Z＝[z₁,z₂,…,z_n]^T，表示特征值对应的特征向量；

步骤3.2，根据公式(4)计算各节点导纳矩阵的广义逆矩阵Y⁺：

式中，N表示电力系统节点的数量；Y⁺表示节点导纳阵的广义逆矩阵；μ_t、y_t别表示对节点导纳阵进行奇异值分解后的特征值和对应特征向量，其中，特征值和特征向量共有N个，由于电力系统潮流计算时需选择平衡节点，导致必有0特征值，计算时省略，只对非0特征值进行计算；表示特征向量的转置；节点导纳矩阵的广义逆矩阵为N×N的矩阵；

步骤3.3，根据公式(5)计算出节点间有效电阻ω_ij：

ω_ij＝(e_i-e_j)^TY⁺(e_i-e_j)＝(Y⁺)_ii+(Y⁺)_jj-2(Y⁺)_ij (5)

其中，e_i、e_j是基本向量，即第i、j行为1、其余为0的列向量；(Y⁺)_ij表示节点导纳矩阵广义逆矩阵Y⁺第i行第j列的元素。

4.如权利要求3所述的一种电力系统关键节点的识别方法，其特征在于，所述步骤3.3中计算有效电阻进一步根据公式(6)得到：

Ω＝zu^T+uz^T-2Y⁺ (6)

其中，u为全1的列向量，z＝[(Y⁺)₁₁,(Y⁺)₂₂,…,(Y⁺)_NN]^T；Ω为有效电阻矩阵，有效电阻矩阵为N×N的矩阵。