的結構圖。
【具體實施方式】
[0036] 下面結合實施例和附圖對本發(fā)明的一種基于實時潮流的輸電通道動態(tài)辨識方法 做出詳細說明。
[0037] 本發(fā)明的一種基于實時潮流的輸電通道動態(tài)辨識方法，用于電力系統(tǒng)的運行分析 中。本發(fā)明以圖1所示的IEEE 39節(jié)點算例系統(tǒng)為實施例。
[0038] 如圖2所示，本發(fā)明的一種基于實時潮流的輸電通道動態(tài)辨識方法，包括如下步 驟：
[0039] 1)讀入電力系統(tǒng)任一時間斷面的網絡拓撲數據和實時潮流數據；
[0040] 2)基于步驟1)的數據，將電力系統(tǒng)抽象為由節(jié)點集V和邊集B組成的有向加權圖 網絡D = {V，B}，所述的將電力系統(tǒng)抽象為有向加權圖網絡具體為：
[0041] 有向加權圖網絡D中的節(jié)點集V= Iv1,V2，…，vn}由電力系統(tǒng)中的拓撲節(jié)點抽象而 成，其中n為節(jié)點數；邊集B= ODpb2，…，bm}由輸電線路和變壓器支路元件抽象而成，其中 m為邊數，在邊的形成過程中，合并兩節(jié)點間的多回同桿并架支路，不考慮并聯導納支路，以 剔除網絡的多重邊和自環(huán)；邊的權重為輸電線路和變壓器支路的有功潮流大小，邊的方向 與支路有功潮流方向一致；為表示節(jié)點間的連接關系，網絡的鄰接矩陣為A = [au]nXn，其 中，對于網絡中的任意節(jié)點Vi, VjG V，若存在有功潮流由節(jié)點V 向節(jié)點V j的支路，則令 a。= 1，否則 a i』=0。
[0042] 3)根據有向圖網絡節(jié)點的度情況，將節(jié)點集V分成源節(jié)點集S、匯節(jié)點集E和中間 節(jié)點集M，其中，
[0043] 所述的源節(jié)點集S為網絡中入度為0的節(jié)點，由系統(tǒng)中不含功率注入支路的發(fā)電 機節(jié)點組成；
[0044] 所述的匯節(jié)點集E為網絡中出度為0的節(jié)點，由系統(tǒng)中不含功率流出支路的負荷 節(jié)點及聯絡節(jié)點組成；
[0045] 所述的中間節(jié)點集M為網絡中入度和出度均不為0的節(jié)點。
[0046] 4)對網絡的源節(jié)點和匯節(jié)點進行分裂處理，所述的源節(jié)點和匯節(jié)點分裂處理具體 為：
[0047] 若源節(jié)點Si關聯ks條流出支路，其中ks> 2,則將源節(jié)點s i分裂成; 若匯節(jié)點ej關聯k e條注入支路，其中k 2,則將匯節(jié)點e』分裂為e；" ,ef1；節(jié)點分 裂前后各邊的權重和方向均保持不變。
[0048] 5)求取網絡的可達矩陣Q，確定每一個源節(jié)點Si可達的匯節(jié)點子集E i，所述的求 取網絡可達矩陣Q的具體方法為：
[0049] 對于有向圖網絡D = {V，B}，可達矩陣Q = [qij]nXn，其中，對于網絡中的任意節(jié)點 Vi, VjG V，若節(jié)點V濟V」可達，則q U= 1，否則q U= 0 ;有向圖網絡D的可達矩陣Q通過 鄰接矩陣A求取，設矩陣R = A+A2+…+Alri= [r Jnxn，則將矩陣R中的非零元素替換成1而 零元素保持不變，變換后的矩陣即為網絡的可達矩陣Q ;通過求取可達矩陣Q，確定網絡中 任一源節(jié)點Si可達的匯節(jié)點子集E it)
[0050] 6)對網絡中的每一個源節(jié)點Si，采用深度優(yōu)先遍歷方法，搜索從該源節(jié)點至可達 匯節(jié)點子集E i的全部有向路徑；
[0051] 7)基于不同源節(jié)點至可達匯節(jié)點子集的有向路徑間是否存在相交路徑，實施輸電 通道的新增與歸并，所述的輸電通道具體為：
[0052] 輸電通道Pi定義為網絡中源節(jié)點子集至匯節(jié)點子集五,.￡五間形成的所有 有向路徑RSi，Ei，對于其中任意的源節(jié)點stG S JP匯節(jié)點e tG E河s t，et，總能找到點對 su，eu，其中SuG S i，euG E i，使得有向路徑Rst，rt與有向路徑Rsu，eu存在路徑相交；不同的輸 電通道由互不相同的源節(jié)點子集與匯節(jié)點子集構成，任一輸電通道為一獨立的連通子圖， 通道中的任一源節(jié)點S t至任一匯節(jié)點e u間可能存在多條可達的有向路徑；由此，電力系統(tǒng) 經有向圖抽象和源流分裂形成的有限個獨立連通子圖集合P = {Pl，P2，…}，為電力系統(tǒng)的 輸電通道集合，表征系統(tǒng)中送端發(fā)電區(qū)域與受端負荷區(qū)域之間的有向輸電路徑。
[0053] 所述的輸電通道的新增與歸并的具體要求為：
[0054] 搜索源節(jié)點Si至可達匯節(jié)點子集E亦全部有向路徑R si，Ei:
[0055] (1)若節(jié)點Vje有向路徑Rsi，Ei均未被遍歷，則將該源節(jié)點\引出的有向路徑R si，Ei 記為一條新的輸電通道Pt;
[0056] (2)若存在節(jié)點VjG有向路徑R si，Ei已被輸電通道p u遍歷，則將有向路徑R si，Ei歸 并至輸電通道Pu;
[0057] 當網絡源節(jié)點集S中的所有節(jié)點均完成遍歷時，系統(tǒng)的輸電通道集合P = {Pl，P2,…}完成辨識，各輸電通道的源節(jié)點子集Si和匯節(jié)點子集E i得到明確。
[0058] 8)確定步驟7)辨識出的輸電通道的分支路徑，所述的輸電通道的分支路徑為：在 輸電通道路徑中間節(jié)點處由源節(jié)點注入或流出至匯節(jié)點的一個或若干個節(jié)點組成的支路， 表征從電力系統(tǒng)中間路徑處注入的發(fā)電機功率或流出的負荷。
[0059] 本發(fā)明中所述的輸電通道辨識方法，依據電力系統(tǒng)實時潮流進行快速評估分析， 辨識出系統(tǒng)中送端區(qū)域與受端區(qū)域之間的有向輸電路徑集合所構成的輸電通道，使系統(tǒng)得 以解耦簡化成若干條輸電通道，進而評估系統(tǒng)潛在的安全穩(wěn)定問題。
[0060] 下面結合圖1、圖3給出具體實例。
[0061] 1)讀入電力系統(tǒng)任一時間斷面的網絡拓撲數據和實時潮流數據；
[0062] 對于本實施例，讀入圖1中所示的IEEE 39節(jié)點系統(tǒng)的潮流數據，提取系統(tǒng)的節(jié)點 及支路構成、各節(jié)點的發(fā)電及負荷數據、各支路的潮流大小等參數。
[0063] 2)基于步驟1)的數據，將電力系統(tǒng)抽象為由節(jié)點集V和邊集B組成的有向加權圖 網絡 D = {V，B};
[0064] 本實施例中存在連接關系的兩節(jié)點間均只含一回支路，故形成由39個節(jié)點和46 條邊構成的有向加權圖網絡，并生成網絡的鄰接矩陣A = [au] 39X39。
[0065] 3)根據有向圖網絡節(jié)點的度情況，將節(jié)點集V分成源節(jié)點集S、匯節(jié)點集E和中間 節(jié)點集M;
[0066] 本實施例中源節(jié)點集S的節(jié)點數為9,匯節(jié)點集E的節(jié)點數為6,中間節(jié)點集M的 節(jié)點數為24 ;本實施例的源節(jié)點與匯節(jié)點如表1所示。
[0067] 表1源節(jié)點集與匯節(jié)點集
[0068]
[0069] 4)對網絡的源節(jié)點和匯節(jié)點進行分裂處理；
[0070] 對于本實施例，源節(jié)點集S中的節(jié)點均只含一條流出支路，故無需對源節(jié)點進行 分裂處理；而匯節(jié)點集E中的節(jié)點均分別含多個注入支路，由此對匯節(jié)點進行分裂處理，分 裂情況如表2所示。
[0071] 表2匯節(jié)點的分裂處理
[0072]
[0073] 5)求取網絡的可達矩陣Q，確定每一個源節(jié)點Si可達的匯節(jié)點子集E i;
[0074] 對于本實施例，根據鄰接矩陣A求取可達矩陣Q，所得的源節(jié)點可達的匯節(jié)點子集 如表3所示。
[0075]表3源節(jié)點可達的匯節(jié)點子集
[0076]
[0078] 6)對網絡中的每一個源節(jié)點Si，采用深度優(yōu)先遍歷方法，搜索從該源節(jié)點至可達 匯節(jié)點子集E i的全部有向路徑；
[0079] 7)基于不同源節(jié)點至可達匯節(jié)點子集的有向路徑間是否存在相交路徑，實施輸電 通道的新增與歸并；
[0080] 對于本實施例，依次搜索從源節(jié)點B30至B38出發(fā)的所有可達有向路徑，從而明確 該