[发明专利]一种基于发电机节点及网络加权拓扑的电网分区方法

权利要求书

1.一种基于发电机节点及网络加权拓扑的电网分区方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)构建电力系统的加权网络模型：依据实际电力网络架构，建立电力系统的加权网络模型，并采用基于matlab的电力系统仿真组件matpower获取电网中节点的各项数据，其中，网络的边权定义为该条连边电抗的倒数，具体为：电力系统的加权网络模型包括节点和链路，将实际电力系统中的发电厂和用户抽象为复杂电力网络中的发电机节点和负载节点，将发电厂和用户之间的输电线抽象为复杂电力网络中的连边，从matpower6.0中获取各节点的信息和节点连边之间的电抗值；

2)定义加权模型下电网模块度函数Q^w：引入模块化Q函数作为划分和评价指标，并针对边权重，定义加权模型下电网模块度函数Q^w如公式(1)所示：

其中，为连接s子网内部节点连边的权重之和占网络总权重的比例，式子δ(c_i,s)和δ(c_j,s)中c_i，c_j表示节点i,j所在的子网，当c_i＝s时函数值为1，c_i≠s时为0；同理，当c_j＝s时函数值为1，c_j≠s时为0；为子网s内所有节点的权重之和所占的比例，T_i为节点i的权重，T_i等于与节点i直接相连的连边权重和，T为网络所有连边的总权重；

3)计算网络的模块化度量初值初始化，将网络中的发电机节点各自定义为一个子网，形成初始的子网结构，不考虑负载节点，根据公式(1)计算网络的模块化度量值

4)计算网络模块化增量值：将网络中任意节点i并入相邻子网，计算每种合并带来的整个网络模块度的增量ΔQ^w，将节点i并入到使Q^w值增长最大的那个相邻子网，ΔQ^w＝Q^w′-Q^w，其中Q^w′为将节点i并入某相邻子网后计算得到的网络模块度值，Q^w为节点i没并入前的模块化度量值；

5)网络压缩：对步骤4)划分得到的网络进行压缩，将每个子网凝聚成一个节点，将原子网内各节点权重和赋给凝聚成的新节点、将两个子网间的所有连边凝聚成一条边，子网间凝聚后的边的权重为原来所有连边的权重和，由此得到压缩后的新网络；

6)得到最优的子网划分：重复步骤4)，直到改变网络中任一节点归属子网都不能使ΔQ^w值增加为止，Q^w值不再发生变化，节点不再移动，找出合并过程中最大的模块度值Q^w对应的划分结果即是最优的子网划分结果。