專利名稱：一種基于運行極限匹配模型的電網(wǎng)連鎖故障抑制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)連鎖故障規(guī)模抑制方法，尤其是涉及一種基于運行極限匹配 模型的電網(wǎng)連鎖故障抑制方法。
背景技術(shù)：
近年來.電力系統(tǒng)大停電事故的頻發(fā)引起了人們的關(guān)注，不少研究基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò) 理論對于電力網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)脆弱性進行了分析。其結(jié)果顯示大型的電力網(wǎng)絡(luò)中普遍存在一些 長程連接，這些長程連接為電能的高效率輸送提供了有利條件，但同時也會承擔更多的電 能輸送任務(wù)，致使電網(wǎng)的負荷分布出現(xiàn)異質(zhì)特性。當這些傳輸負荷較高的支路發(fā)生故障時 會引發(fā)低負荷支路上負荷的劇烈波動，從而導(dǎo)致更多支路出現(xiàn)過負荷現(xiàn)象引發(fā)連鎖故障。
為此，不少研究提出了相應(yīng)的運行極限匹配模型 ，期望通過合理規(guī)劃電網(wǎng)投資， 提升重要支路或節(jié)點的運行極限抑制故障在電力網(wǎng)絡(luò)中的傳播，降低故障的規(guī)模。其中文 獻提出了一種按支路負荷大小設(shè)置其運行極限的匹配模型(即見模型)，該模型以支路的初 始負荷作為依據(jù)，按照統(tǒng)一比率提升其運行極限，為高負荷的支路匹配更高的運行極限，預(yù) 防高負荷支路上出現(xiàn)過負荷現(xiàn)象，有效保護了電網(wǎng)中的長程連接。文獻則在ML模型的基礎(chǔ) 上綜合考慮節(jié)點的度數(shù)大小，提出按節(jié)點度數(shù)分配的匹配模型(即LW模型)，在保護高負荷 支路的同時也提升高度數(shù)節(jié)點的運行極限，兼顧了電力網(wǎng)絡(luò)中的負荷分布的異質(zhì)特性與節(jié) 點度數(shù)分布的無標度特性。但是大量的仿真實驗結(jié)果證明，以上兩種匹配模型不能適用于 所有類型的電力網(wǎng)絡(luò)。
目前，ML和LW模型可以很好的適用于無標度電網(wǎng)，但在聚類系數(shù)較高的小世界電 網(wǎng)中不能取得較好的收益。按照ML或LW模型規(guī)劃小世界電網(wǎng)投資時，連鎖故障的規(guī)模與 電網(wǎng)投資之間的函數(shù)關(guān)系存在明顯的閾值，當電網(wǎng)投資有限時，小故障的規(guī)模不能得到有 效抑制。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題；提供了一種減少故障在高聚類區(qū) 域的累積，使得電網(wǎng)的資源得到合理利用，有效抑制連鎖故障的一種基于運行極限匹配模 型的電網(wǎng)連鎖故障抑制方法。
本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的
一種基于運行極限匹配模型的電網(wǎng)連鎖故障抑制方法，其特征在于，包括以下步 驟
步驟1，將電力系統(tǒng)抽象成帶權(quán)重的網(wǎng)絡(luò)模型，采用輸電線路的阻抗大小作網(wǎng)絡(luò) 模型中邊的權(quán)重，將電力系統(tǒng)抽象成帶權(quán)重的網(wǎng)絡(luò)模型；
步驟2，根據(jù)抽象得到出的網(wǎng)絡(luò)模型，計算實際電網(wǎng)中各條輸電線路在網(wǎng)絡(luò)模型中 的聚類系數(shù)7并統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)的特征參數(shù)，包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)點總數(shù)N、網(wǎng)絡(luò)總邊數(shù)m、網(wǎng)絡(luò)的平均聚 類系數(shù)P;
步驟3，對電網(wǎng)的各種工況進行穩(wěn)態(tài)潮流計算，得出電網(wǎng)中各條輸電線路潮流可以達到的最大值，記做L (ejj)，
步驟4，根據(jù)步驟1、2得出輸電線路的聚類系數(shù)，以及步驟3得出的潮流最大值 Uei1)，對電網(wǎng)的每條輸電線路進行基于運行極限匹配模型的極限匹配，基于以下公式
權(quán)利要求
1.一種基于運行極限匹配模型的電網(wǎng)連鎖故障抑制方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1，將電力系統(tǒng)抽象成帶權(quán)重的網(wǎng)絡(luò)模型，采用輸電線路的阻抗大小作網(wǎng)絡(luò)模型中邊的權(quán)重,將電力系統(tǒng)抽象成帶權(quán)重的網(wǎng)絡(luò)模型；步驟2，根據(jù)抽象得到出的網(wǎng)絡(luò)模型，計算實際電網(wǎng)中各條輸電線路在網(wǎng)絡(luò)模型中的聚類系數(shù)，并統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)的特征參數(shù)，包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)點總數(shù)N、網(wǎng)絡(luò)總邊數(shù)m、網(wǎng)絡(luò)的平均聚類系數(shù)？；步驟3，對電網(wǎng)的各種工況進行穩(wěn)態(tài)潮流計算，得出電網(wǎng)中各條輸電線路潮流可以達到的最大值，記做L (ejj)，步驟4，根據(jù)步驟1、2得出輸電線路的聚類系數(shù)，以及步驟3得出的潮流最大值L ( )， 對電網(wǎng)的每條輸電線路進行基于運行極限匹配模型的極限匹配，基于以下公式
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于運行極限匹配模型的電網(wǎng)連鎖故障抑制方法，其特征在于，所述的步驟I中，帶權(quán)重的網(wǎng)絡(luò)模型基于以下公式
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在上述的一種棊于運行極限匹配模型的電網(wǎng)連鎖故障抑制方法，其特征在于，所述的步驟2中，聚類系數(shù)7，作為反應(yīng)支路對于網(wǎng)絡(luò)冗余連接結(jié)構(gòu)的重要程度評價指標，其數(shù)學表達式如下式四所示 23；,,式四；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于運行極限匹配模型的電網(wǎng)連鎖故障抑制方法，其特征在于，所述的步驟5中，控制參數(shù)P的取值范圍為P e
,其具體的最優(yōu)取值會根據(jù)網(wǎng)絡(luò)特征參數(shù)發(fā)生小幅變化，對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點總數(shù)與邊數(shù)越多、聚類系數(shù)越低，則控制參數(shù)的取值相應(yīng)越低。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于運行極限匹配模型的電網(wǎng)連鎖故障規(guī)模抑制方法，本發(fā)明提出了可調(diào)節(jié)控制系數(shù)的運行極限匹配模型，綜合考慮電力網(wǎng)絡(luò)的故障傳播特性與負荷分布，通過加大對于高聚類支路的投入減少故障在高聚類區(qū)域的累積現(xiàn)象。仿真實驗結(jié)果證明，在小世界電力網(wǎng)絡(luò)中適當提高對于高聚類支路的投資，即提高優(yōu)化匹配模型中的控制參數(shù)，可以減少故障在高聚類區(qū)域的累積，使得電網(wǎng)的資源得到合理利用，有效抑制連鎖故障。
文檔編號H02J3/00GK103050971SQ201310036019
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者鄧長虹, 舒征宇 申請人:武漢大學