[发明专利]一种用于生成电网仿真分析算例的方法及系统

权利要求书

1.一种用于生成电网仿真分析算例的方法，其特征在于，所述方法包括：

对实际电网的拓扑结构进行分析，确定所述实际电网的拓扑结构特征；

确定需求的电网仿真分析算例的总节点数，并根据初始节点数随机进行拓扑结构的生成，以获取初始的拓扑结构；

基于所述实际电网的拓扑结构特征和所述总节点数确定约束条件，并按照预设数量依次在当前的拓扑结构上增加节点，以对当前的拓扑结构进行更新，直至更新后的拓扑结构的节点总数为所述总节点数时，确定当前的拓扑结构为满足所述约束条件的电网仿真分析算例对应的最终拓扑结构；

基于所述最终拓扑结构进行节点和支路的电气参数的赋值，以生成所述电网仿真分析算例；

所述实际电网的拓扑结构特征，包括：网络的节点总数、网络的平均度、网络的聚类系数和网络的平均路径；

所述对实际电网的拓扑结构进行分析，确定所述实际电网的拓扑结构特征，包括：

计算所述实际电网的每个节点的度数的平均值作为网络的平均度；其中，对于任一个节点，与该节点连接的其他节点的总数为该节点的度数；

利用如下公式确定网络的聚类系数，包括：

C_i＝2E_i/(k_i(k_i-1))，

其中，C_i为节点i的聚类系数；k_i为与节点i相邻的节点数，节点i和其相邻的节点之间的边数最大值为k_i(k_i-1)/2；E_i为节点i和其相邻的节点之间的实际边数；

利用如下公式确定网络的平均路径，包括：

其中，L为网络的平均路径；N为网络的节点总数；d_ij为节点i和节点j之间的距离，为连接节点i和节点j的最短路径上的边数；

利用如下方式按照预设数量依次在当前的拓扑结构上增加节点，以对当前的拓扑结构进行更新，包括：

计算当前的拓扑结构中每个节点的度数，根据每个节点的度数基于均匀分布确定每个节点的连接概率，并根据每个节点的连接概率和预设数量随机地确定连接节点，并在确定的连接节点上增加新的节点，以对当前的拓扑结构进行更新；

所述基于所述最终拓扑结构进行节点和支路的电气参数的赋值，以生成所述电网仿真分析算例，包括：

根据总节点数随机生成电网节点地理分布图，根据所述最终拓扑结构中所有节点的连接关系对所述电网节点地理分布图中的节点进行顺次连接，并计算每组相连接的两个节点在所述电网节点地理分布图的距离和预设的输电线路单位长度的阻抗的乘积，以确定所述最终拓扑结构中任意的两个节点之间的支路阻抗值；

根据预设的发电机个数基于均匀分布的原则确定发电机节点，并根据所述实际电网中发电机的典型参数确定发电机节点的有功出力，根据发电机节点的有功出力和预设的有功无功比例系数的乘积确定发电机节点的无功出力；

将每个发电机节点和其相邻节点之间的支路作为变压器，并根据所述实际电网中发电机的典型参数确定变压器的有功出力和无功出力；

按照预设的负荷节点概率阈值基于均匀分布的原则确定负荷节点，并在基于基准功率确定的功率区间内按照均匀分布的原则随机确定每个负荷节点的有功出力和无功出力；

根据经过电气参数赋值的最终拓扑结构，确定所述电网仿真分析算例。

2.一种用于生成电网仿真分析算例的系统，其特征在于，所述系统包括：

拓扑结构特征确定单元，用于对实际电网的拓扑结构进行分析，确定所述实际电网的拓扑结构特征；

初始的拓扑结构获取单元，用于确定需求的电网仿真分析算例的总节点数，并根据初始节点数随机进行拓扑结构的生成，以获取初始的拓扑结构；

最终拓扑结构确定单元，用于基于所述实际电网的拓扑结构特征和所述总节点数确定约束条件，并按照预设数量依次在当前的拓扑结构上增加节点，以对当前的拓扑结构进行更新，直至更新后的拓扑结构的节点总数为所述总节点数时，确定当前的拓扑结构为满足所述约束条件的电网仿真分析算例对应的最终拓扑结构；

电网仿真分析算例生成单元，用于基于所述最终拓扑结构进行节点和支路的电气参数的赋值，以生成所述电网仿真分析算例；

所述实际电网的拓扑结构特征，包括：网络的节点总数、网络的平均度、网络的聚类系数和网络的平均路径；

所述拓扑结构特征确定单元，对实际电网的拓扑结构进行分析，确定所述实际电网的拓扑结构特征，包括：

计算所述实际电网的每个节点的度数的平均值作为网络的平均度；其中，对于任一个节点，与该节点连接的其他节点的总数为该节点的度数；

利用如下公式确定网络的聚类系数，包括：

C_i＝2E_i/(k_i(k_i-1))，

其中，C_i为节点i的聚类系数；k_i为与节点i相邻的节点数，节点i和其相邻的节点之间的边数最大值为k_i(k_i-1)/2；E_i为节点i和其相邻的节点之间的实际边数；

利用如下公式确定网络的平均路径，包括：

其中，L为网络的平均路径；N为网络的节点总数；d_ij为节点i和节点j之间的距离，为连接节点i和节点j的最短路径上的边数；

所述最终拓扑结构确定单元，利用如下方式按照预设数量依次在当前的拓扑结构上增加节点，以对当前的拓扑结构进行更新，包括：

计算当前的拓扑结构中每个节点的度数，根据每个节点的度数基于均匀分布确定每个节点的连接概率，并根据每个节点的连接概率和预设数量随机地确定连接节点，并在确定的连接节点上增加新的节点，以对当前的拓扑结构进行更新；

所述电网仿真分析算例生成单元，基于所述最终拓扑结构进行节点和支路的电气参数的赋值，以生成所述电网仿真分析算例，包括：

根据总节点数随机生成电网节点地理分布图，根据所述最终拓扑结构中所有节点的连接关系对所述电网节点地理分布图中的节点进行顺次连接，并计算每组相连接的两个节点在所述电网节点地理分布图的距离和预设的输电线路单位长度的阻抗的乘积，以确定所述最终拓扑结构中任意的两个节点之间的支路阻抗值；

根据预设的发电机个数基于均匀分布的原则确定发电机节点，并根据所述实际电网中发电机的典型参数确定发电机节点的有功出力，根据发电机节点的有功出力和预设的有功无功比例系数的乘积确定发电机节点的无功出力；

将每个发电机节点和其相邻节点之间的支路作为变压器，并根据所述实际电网中发电机的典型参数确定变压器的有功出力和无功出力；

按照预设的负荷节点概率阈值基于均匀分布的原则确定负荷节点，并在基于基准功率确定的功率区间内按照均匀分布的原则随机确定每个负荷节点的有功出力和无功出力；

根据经过电气参数赋值的最终拓扑结构，确定所述电网仿真分析算例。