[发明专利]配电网节点重要度评估方法、系统、存储介质及计算设备

说明书

本发明公开了一种配电网节点重要度评估方法、系统、存储介质及计算设备，根据配电网的实际布线情况，将配电网络抽象成平面拓扑图；根据抽象得到的配电网拓扑图计算各个节点的加权介数中心度；以加权介数中心度为依据，综合分析配电网节点的全局重要性，生成配电网重要节点集，实现配电网节点重要度评估。本发明以加权介数中心度为指标，实现对配电网节点重要度的评估，能够准确有效地为配电网的分析、建设、升级、改造、运行优化控制等探测出重要的节点。

技术领域

本发明属于配电网分析技术领域，具体涉及一种基于加权介数中心度指标的配电网节点重要度评估方法、系统、存储介质及计算设备。

背景技术

配电网是电力系统的末端，直接与电力用户相连接。保障配电网的安全可靠运行，是保证供电质量、实现电力工业现代化的重要手段，对促进和改善电力工业生产技术和管理、提高经济效益和社会效益、推进城市网络建设和改造有着重要作用。但是由于配电网本身结构复杂，运行条件千差万别，其经济、安全、可靠供电的任务十分艰巨。在配电网中，少数起关键作用的节点在故障的传播过程中起着推波助澜的作用。如何挑选重要节点并利用有限的应急资源对其优先进行加固是维持配电网安全可靠运行的重要手段。因此，有效辨识电网中的重要节点，进而有针对性地在重要节点处增设保护装置来加强网架结构建设，对于提高配电网可靠性具有重要的应用价值。

配电网主要有辐射状、环状、网格式等接线方式，一般节点众多且分布广泛，分散分布着负荷、电源以及各种配电设备。配电网拓扑结构分析时，需要先将其抽象化为一般的平面拓扑图。于是，配电网节点重要度分析即为一种网络拓扑分析，可以结合并应用图论中的重要知识。图论中现有的探测重要节点的方法一般基于点的中心度，但是这些方法往往只考虑了网络的拓扑结构，而丢失了网络中的其他一些特性。就配电网的特殊性而言，节点的重要度还应当与节点上的负荷有关。因此，常用的网络重要节点探测方法应用于配电网节点重要度评估时，准确性与有效性不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于加权介数中心度指标的配电网节点重要度评估方法、系统、存储介质及计算设备，对配电网拓扑结构进行分析，同时考虑各个节点上的负荷，建立对配电网节点重要度评估方法。

本发明采用以下技术方案：

配电网节点重要度评估方法，根据配电网的实际布线情况，将配电网络抽象成平面拓扑图；根据抽象得到的配电网拓扑图计算各个节点的加权介数中心度；以加权介数中心度为依据，综合分析配电网节点的全局重要性，生成配电网重要节点集，实现配电网节点重要度评估。

具体的，配电网实际布线信息包括变电站或开关站的母线、配电线路、各种开关及负荷母线的位置、电气设备的基本参数、各条线路的最大传输功率和各个节点上的负荷容量。

具体的，抽象出的配电网平面拓扑图包括用以表示网络节点之间连接关系的邻接矩阵以及各个节点上的负荷信息；为配电网的节点逐一编号；绘制配电网的平面拓扑示意图，给出相应的邻接矩阵以及各个节点上的负荷信息。

进一步的，在配电网平面拓扑图中，两个相邻节点间的距离按线路长度设置或设为某一定值。

具体的，加权介数中心度的权重系数与节点上的负荷有关，节点n_i的加权介数中心度C_WB(i)具体为：

其中，w_st为加权系数；σ_st为从节点n_s到节点n_t的最短路径条数，σ_st(i)为从节点n_s到节点n_t的最短路径中，经过节点n_i的条数。

具体的，将配电网中各个节点按节点的加权介数中心度按从大到小的顺序排列；选取排序后的前m个节点，作为重要节点集的元素，m表示重要节点的个数。