[发明专利]基于抽象对偶网络和连锁故障超网络的脆弱线路辨识方法

权利要求书

1.基于抽象对偶网络和连锁故障超网络的脆弱线路辨识方法，其特征在于，所述辨识方法具体包括以下步骤：

S1：利用复杂网络理论将电力网络简化为网络拓扑结构模型，搭建抽象对偶网络，获取抽象对偶网络邻接矩阵；

S2：选取发电机与负荷之间的供需平衡规则以及输电线路中断规则作为电力网络连锁故障的运行机理，遍历电力网络线路作为初始故障，获取引发的连锁故障过程中的过载失效线路和系统甩负荷；

S3：根据S1中搭建的抽象对偶网络以及S2中遍历所有线路作为初始故障获取的连锁故障过程中的过载失效线路，搭建连锁故障超网络模型；

S4：根据S3中搭建的连锁故障超网络模型，获取连锁故障超网络关联矩阵，进而得到连锁故障超网络全连接矩阵以及连锁故障超网络邻接矩阵；

S5：根据S4中连锁故障超网络关联矩阵、连锁故障超网络全连接矩阵以及连锁故障超网络邻接矩阵，分析所述连锁故障超网络模型的网络拓扑特性，分别计算连锁故障超网络中节点的节点超度，连锁故障超网络中节点的节点度以及连锁故障超网络中节点的节点重合度；

S6：采用复杂网络理论粗粒化分解K-shell算法，基于抽象对偶网络邻接矩阵以及连锁故障超网络全连接矩阵，分别对抽象对偶网络以及连锁故障超网络进行K-shell分解，获取所述抽象对偶网络和连锁故障超网络中对应节点的K-shell分层位置；

S7：考虑所述抽象对偶网络以及连锁故障超网络中节点的全局特性，获取S6中各K-shell分层位置所分配的全局特性节点K核中心值；

S8：考虑所述抽象对偶网络中节点的局部特性，分析抽象对偶网络节点邻域节点集对该节点的依靠性，定义局部特性节点邻域贡献度；

S9：综合考虑全局特性节点K核中心值以及局部特性节点邻域贡献度，定义抽象对偶网络节点重要因子；

S10：根据S5中连锁故障超网络中节点的节点超度，连锁故障超网络中节点的节点度以及连锁故障超网络中节点的重合度，定义节点故障效率因子；

S11：根据S7中全局特性节点K核中心值以及S10中节点故障效率因子，定义连锁故障超网络节点重要因子；

S12：根据S9中抽象对偶网络节点重要因子以及S11中连锁故障超网络节点重要因子，考虑电力网络传输能力(网络效率)以及故障后系统甩负荷情况，定义互网络节点脆弱度；

S13：根据所述互网络节点脆弱度大小，对电力网络中的脆弱输电线路进行辨识。

2.根据权利要求1所述基于抽象对偶网络和连锁故障超网络的脆弱线路辨识方法，其特征在于，将电力网络中的输电线路和变压器支路抽象为网络拓扑结构中的节点，电力网络中支路邻接关系抽象为网络拓扑结构中的边，搭建的抽象对偶网络表示为：

G＝(V,E) (1)

式(1)中，V为抽象对偶网络中的节点集合，表示电力网络中的输电线路和变压器支路集合；

V＝{v_i|v_i＝b_i,i＝1,2...,N_b} (2)

式(2)中，v_i为抽象对偶网络中的节点，b_i表示电力网络中的输电线路或变压器支路，N_b表示电力网络中的输电支路总数；

式(3)中，e_ij表示当电力网络中支路b_i与支路b_j存在邻接关系，则抽象对偶网络中节点v_i和节点v_j存在连边e_ij，B为电力网络中的支路集合。

3.根据权利要求2所述基于抽象对偶网络和连锁故障超网络的脆弱线路辨识方法，其特征在于，所述发电机与负荷之间的供需平衡规则包括：电力网络中发电机和负荷的供需量减少由一个共同因子决定，在发电机和负荷组件中，如果发电机发出的有功大于负荷的有功需求，则会限制发电机的有功输出，反之，如果发电机发出的有功不足以满足负荷的有功需求，则会进行甩负荷处理；

所述输电线路中断规则包括：

根据公式(4)，判断输电支路运行状态

式(4)中，表示输电支路的潮流大小，表示输电支路所允许的最大传输容量，当时，表示该输电支路处于正常运行状态，时，表示该输电支路应遵循输电线路中断规则进行切除处理，则该线路中断。