一種面向電網(wǎng)穩(wěn)定性分析算法的弱切除策略的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種面向電網(wǎng)穩(wěn)定性分析算法的弱切除策略，其包括根據(jù)電網(wǎng)拓撲建模計算強切除后電網(wǎng)的相對網(wǎng)絡效率以及計算弱切除后電網(wǎng)的相對網(wǎng)絡效率，比較弱切除后電網(wǎng)的相對效率與強切除后電網(wǎng)的相對效率，比較針對多個目標節(jié)點的弱切除策略是否能夠達到或超越針對單個目標節(jié)點的強切除策略，確定網(wǎng)絡拓撲結構的定量參數(shù)，實現(xiàn)在事故處理過程中對事故處理步驟提供弱切除策略，其不僅為電網(wǎng)穩(wěn)定性分析算法的專家知識庫增加一條規(guī)則，而且能夠針對電網(wǎng)事故操作可能出現(xiàn)的各種情況得出參數(shù)。
【專利說明】一種面向電網(wǎng)穩(wěn)定性分析算法的弱切除策略

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種面向電網(wǎng)穩(wěn)定性分析的弱切除策略。

【背景技術】
[0002] 電力網(wǎng)絡是典型的復雜網(wǎng)絡，沙堆模型相關理論以及自組織臨界理論已經(jīng)被廣泛 引入到電網(wǎng)安全性分析中。在此基礎上，基于電網(wǎng)的網(wǎng)絡拓撲結構本身固有脆弱性的研究， 將從電網(wǎng)的網(wǎng)絡拓撲結構類型分析入手，尋找網(wǎng)絡拓撲本身特性誘發(fā)大規(guī)模連鎖故障的機 理，為電力系統(tǒng)脆弱性評估提供規(guī)則依據(jù)。
[0003] 電力系統(tǒng)復雜性研究的一項重要內(nèi)容就是要研究特征參數(shù)存在的規(guī)律，即存在的 復雜性，以及特征參數(shù)的變化對大停電和連鎖故障演化的影響，從而揭示電網(wǎng)的結構屬性 與連鎖故障演化的關系，即揭示存在的復雜性與演化復雜性的關系。實際上，一些研究人員 已經(jīng)開始了這方面的研究。通過分析電力網(wǎng)絡自身的拓撲結構來研究連鎖故障的傳播機理 和電力網(wǎng)絡本身所固有的脆弱性，進而提出有針對性的預防和改善措施。拓撲結構是電力 網(wǎng)絡內(nèi)在、本質的特性，一旦確定下來，必然對其性能產(chǎn)生重要影響。
[0004] 在對網(wǎng)絡拓撲結構分析的過程中，Watts等人于1998年提出的小世界網(wǎng)絡模型引 起了研究者的關注。研究發(fā)現(xiàn)，小世界網(wǎng)絡廣泛存在于生物學領域中的神經(jīng)系統(tǒng)，基因網(wǎng)絡 以及社會領域中的科學協(xié)作網(wǎng)絡和人際關系網(wǎng)。從網(wǎng)絡動力學的角度看，各種網(wǎng)絡行為可 以在在具有小世界網(wǎng)絡特性的電力網(wǎng)絡上迅速傳播，當一個節(jié)點發(fā)生故障時，由于小世界 網(wǎng)絡特性的存在，故障不僅僅影響該節(jié)點相鄰的節(jié)點，而且能夠影響到其他非鄰近的節(jié)點， 從而引起連鎖反應，并最終導致整個電網(wǎng)發(fā)生大規(guī)模的連鎖故障。
[0005] 小世界網(wǎng)絡是一種介于規(guī)則網(wǎng)絡與隨機網(wǎng)絡之間的網(wǎng)絡模型，其同時具備大的聚 類系數(shù)和小的平均距離，長程連接是小世界網(wǎng)絡中對信息傳播路徑和傳播效率影響最大 的因素。小世界網(wǎng)絡的幾何性質為：

【權利要求】
1. 一種面向電網(wǎng)穩(wěn)定性分析算法的弱切除策略，包括如下步驟： 步驟一：根據(jù)電網(wǎng)進行電網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲建模； 步驟二：計算單個目標節(jié)點的強切除后的相對網(wǎng)絡效率； 步驟三：根據(jù)建立的電網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲，設定N表示電網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲中的節(jié)點個數(shù)； 步驟四：令N=2 ; 步驟五：計算刪除目標節(jié)點的半數(shù)邊、對目標節(jié)點的弱化、分布式刪除邊和分布式弱化 邊這四種弱切除策略的平均距離和相對網(wǎng)絡效率； 步驟六：將所述四種弱切除策略的相對網(wǎng)絡效率分別與步驟二中所述單個目標節(jié)點的 強切除后的相對網(wǎng)絡效率比較； 步驟七：如果所述四種弱切除策略的相對網(wǎng)絡效率大于所述單個目標節(jié)點的強切除后 的相對網(wǎng)絡效率，則輸出所述電網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲的定量參數(shù)N;反之，則令N=N+1，返回步驟五。
2. 根據(jù)權利要求1所述的面向電網(wǎng)穩(wěn)定性分析算法的弱切除策略，其特征在于，所述 建立的電網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲為加權拓撲模型。
3. 根據(jù)權利要求2所述的面向電網(wǎng)穩(wěn)定性分析算法的弱切除策略，其特征在 于，步驟五中的所述四種弱切除策略的加權電網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲的平均距離計算公式為：
以及相對網(wǎng)絡效率計算公式為
其中
為加權電網(wǎng)的平均距離，
表示最短路徑經(jīng)過的邊數(shù)，N表示電網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲 中的節(jié)點個數(shù)；
％網(wǎng)絡的初始效率值，其等于初始狀態(tài)下所有輸電路徑長度的倒數(shù)和，
為遭受攻擊后網(wǎng)絡效率值，其等于遭受攻擊后所有輸電路徑長度的倒數(shù)和。
4. 根據(jù)權利要求2所述的面向電網(wǎng)穩(wěn)定性分析算法的弱切除策略，其特征在于，步驟 一的建模原則為發(fā)電機、聯(lián)絡變電站和邊界變電站是節(jié)點，線路是邊，電網(wǎng)中線路的阻抗是 邊的權值。
【文檔編號】G06F19/00GK104298872SQ201410530796
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月11日 優(yōu)先權日:2014年10月11日
【發(fā)明者】于秋玲, 周楠, 許長清, 張海寧, 鄭征 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)河南省電力公司經(jīng)濟技術研究院