一种面向电网稳定性分析算法的弱切除策略的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种面向电网稳定性分析算法的弱切除策略，其包括根据电网拓扑建模计算强切除后电网的相对网络效率以及计算弱切除后电网的相对网络效率，比较弱切除后电网的相对效率与强切除后电网的相对效率，比较针对多个目标节点的弱切除策略是否能够达到或超越针对单个目标节点的强切除策略，确定网络拓扑结构的定量参数，实现在事故处理过程中对事故处理步骤提供弱切除策略，其不仅为电网稳定性分析算法的专家知识库增加一条规则，而且能够针对电网事故操作可能出现的各种情况得出参数。
【专利说明】一种面向电网稳定性分析算法的弱切除策略
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种面向电网稳定性分析的弱切除策略。
【背景技术】
[0002] 电力网络是典型的复杂网络，沙堆模型相关理论以及自组织临界理论已经被广泛 引入到电网安全性分析中。在此基础上，基于电网的网络拓扑结构本身固有脆弱性的研究， 将从电网的网络拓扑结构类型分析入手，寻找网络拓扑本身特性诱发大规模连锁故障的机 理，为电力系统脆弱性评估提供规则依据。
[0003] 电力系统复杂性研究的一项重要内容就是要研究特征参数存在的规律，即存在的 复杂性，以及特征参数的变化对大停电和连锁故障演化的影响，从而揭示电网的结构属性 与连锁故障演化的关系，即揭示存在的复杂性与演化复杂性的关系。实际上，一些研究人员 已经开始了这方面的研究。通过分析电力网络自身的拓扑结构来研究连锁故障的传播机理 和电力网络本身所固有的脆弱性，进而提出有针对性的预防和改善措施。拓扑结构是电力 网络内在、本质的特性，一旦确定下来，必然对其性能产生重要影响。
[0004] 在对网络拓扑结构分析的过程中，Watts等人于1998年提出的小世界网络模型引 起了研究者的关注。研究发现，小世界网络广泛存在于生物学领域中的神经系统，基因网络 以及社会领域中的科学协作网络和人际关系网。从网络动力学的角度看，各种网络行为可 以在在具有小世界网络特性的电力网络上迅速传播，当一个节点发生故障时，由于小世界 网络特性的存在，故障不仅仅影响该节点相邻的节点，而且能够影响到其他非邻近的节点， 从而引起连锁反应，并最终导致整个电网发生大规模的连锁故障。
[0005] 小世界网络是一种介于规则网络与随机网络之间的网络模型，其同时具备大的聚 类系数和小的平均距离，长程连接是小世界网络中对信息传播路径和传播效率影响最大 的因素。小世界网络的几何性质为：
【权利要求】
1. 一种面向电网稳定性分析算法的弱切除策略，包括如下步骤： 步骤一：根据电网进行电网网络拓扑建模； 步骤二：计算单个目标节点的强切除后的相对网络效率； 步骤三：根据建立的电网网络拓扑，设定N表示电网网络拓扑中的节点个数； 步骤四：令N=2 ; 步骤五：计算删除目标节点的半数边、对目标节点的弱化、分布式删除边和分布式弱化 边这四种弱切除策略的平均距离和相对网络效率； 步骤六：将所述四种弱切除策略的相对网络效率分别与步骤二中所述单个目标节点的 强切除后的相对网络效率比较； 步骤七：如果所述四种弱切除策略的相对网络效率大于所述单个目标节点的强切除后 的相对网络效率，则输出所述电网网络拓扑的定量参数N;反之，则令N=N+1，返回步骤五。
2. 根据权利要求1所述的面向电网稳定性分析算法的弱切除策略，其特征在于，所述 建立的电网网络拓扑为加权拓扑模型。
3. 根据权利要求2所述的面向电网稳定性分析算法的弱切除策略，其特征在 于，步骤五中的所述四种弱切除策略的加权电网网络拓扑的平均距离计算公式为：
以及相对网络效率计算公式为
其中
为加权电网的平均距离，
表示最短路径经过的边数，N表示电网网络拓扑 中的节点个数；
％网络的初始效率值，其等于初始状态下所有输电路径长度的倒数和，
为遭受攻击后网络效率值，其等于遭受攻击后所有输电路径长度的倒数和。
4. 根据权利要求2所述的面向电网稳定性分析算法的弱切除策略，其特征在于，步骤 一的建模原则为发电机、联络变电站和边界变电站是节点，线路是边，电网中线路的阻抗是 边的权值。
【文档编号】G06F19/00GK104298872SQ201410530796
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月11日 优先权日:2014年10月11日
【发明者】于秋玲, 周楠, 许长清, 张海宁, 郑征 申请人:国家电网公司, 国网河南省电力公司经济技术研究院