[发明专利]一种基于图论的输电网重点感知断面识别方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于图论的输电网重点感知断面识别方法及系统，其包括：将电网结构抽象为拓扑结构图，得到关联矩阵F；选取断面重点感知初始线路，并组成集合S；基于关联矩阵F和集合S对重点感知断面进行识别，得到断面识别结果集合H_x；对断面识别结果集合H_x中的断面输电线路进行筛选及排序，得到输电网重点感知断面。本发明能准确辨识输电网中的重点感知断面，可以广泛在输电断面识别及监测技术领域中应用。

技术领域

本发明涉及一种输电断面识别及监测技术领域，特别是关于一种基于图论的输电网重点感知断面识别方法及系统。

背景技术

随着电网规模化及整体化的逐步发展，区域间电网互联逐渐增强，大规模电力系统逐步形成，电力系统的结构和运行方式越来越复杂。电力系统的复杂性直接威胁着系统的安全稳定运行，某些局部扰动就可能导致电力系统大停电事故的发生。专家学者对大停电事故开展广泛研究，研究表明，大停电事故通常由运行在接近极限边缘的输电网络，因若干低概率事故(如检修期间发生局部故障等)引发的连锁性事件引起的。且在事故发展最初阶段，连锁性事件往往发生在同一组输电断面内。准确识别电力系统中的关键输电断面，并对相关断面进行重点监控、实时感知，可及时了解断面线路的运行状况，并在事故发生后有效降低故障情况分析时间，保证后续一系列紧急措施的有效进行，避免事故的发展、蔓延。

输电断面为在基态潮流下，有功功率方向相同且电气距离相近的一组输电线路集合，其往往为电网的最小割集，且构成断面的支路联系紧密，相互之间开断灵敏度较大。当前，输电网中的重点感知断面识别方法主要包括聚类方法、潮流转移因子类识别方法、拓扑识别方法。聚类方法主要基于线路功率介数、线路功率构成等相关因素进行线路聚类，计算得到送受(电源/负荷)区相同、功率组成相似、电气联系紧密的线路，将其作为输电断面；潮流转移因子类识别方法，通过分析输电网络中支路切除后的潮流转移分配情况，寻找回路中潮流变化较大的支路，构成一组输电断面集合；拓扑识别方法将输电网抽象为网络拓扑结构，并基于系统拓扑模型，确定关联紧密的输电线路组。当前，输电网重点感知断面识别过程中，断面线路多选及遗漏问题矛盾突出，断面实时感知实现难度较大。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于图论的输电网重点感知断面识别方法及系统，其能准确辨识输电网中的重点感知断面。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于图论的输电网重点感知断面识别方法，其包括：步骤1、将电网结构抽象为拓扑结构图，得到关联矩阵F；步骤2、选取断面重点感知初始线路，并组成集合S；步骤3、基于关联矩阵F和集合S对重点感知断面进行识别，得到断面识别结果集合H_x；步骤4、对断面识别结果集合H_x中的断面输电线路进行筛选及排序，得到输电网重点感知断面。

进一步，所述步骤1中，采用图论方法，将电网结构抽象为拓扑结构图G(V，E)；V为网络节点集合，V＝{v₁,v₂,v₃...v_a}，v₁,v₂,v₃...v_a表示a个电网节点；E为边集合，E＝{e₁,e₂...e_b}，e₁,e₂...e_b表示b条输电线路。

进一步，将所述拓扑结构图G(V，E)中的节点与边的连接关系定义为关联矩阵F，所述关联矩阵F中的元素F_ij为：

进一步，所述步骤2中，选择大区联络线及重载线路作为重点感知初始线路，将选取的初始线路组成集合S，S＝{s₁,s₂...s_m}，s₁,s₂...s_m表示m条初始线路。