一種基于網(wǎng)絡(luò)模體的電力系統(tǒng)連鎖故障實(shí)時(shí)預(yù)警方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于網(wǎng)絡(luò)模體的電力系統(tǒng)連鎖故障實(shí)時(shí)預(yù)警方法，包括電網(wǎng)靜態(tài)潮流計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)抽象、提取分析靜態(tài)模體、確立動態(tài)模體、計(jì)算動態(tài)模體的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)、實(shí)時(shí)在線預(yù)警步驟。本發(fā)明基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，著重描述電網(wǎng)連通性的變化，并對連鎖停電故障進(jìn)行預(yù)警，與其他方法不同，能夠在線并且實(shí)時(shí)對連鎖故障進(jìn)行預(yù)警。
【專利說明】
-種基于網(wǎng)絡(luò)模體的電力系統(tǒng)連鎖故障實(shí)時(shí)預(yù)譬方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種電力系統(tǒng)連鎖故障實(shí)時(shí)預(yù)警方法，尤其是一種基于網(wǎng)絡(luò)模體的電 力系統(tǒng)連鎖故障實(shí)時(shí)預(yù)警方法，屬于電力系統(tǒng)故障保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 自2003年的美加大停電W來，國內(nèi)外又發(fā)生了多起較大規(guī)模的停電事故。運(yùn)些事 故大多是在互連電網(wǎng)內(nèi)發(fā)生的，其顯著特點(diǎn)是單一故障引發(fā)多重故障，最終導(dǎo)致大面積停 電甚至全網(wǎng)崩潰。造成大面積停電的原因已不再是單一的小干擾穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性或暫 定穩(wěn)定性破壞，而是在故障持續(xù)過程中電網(wǎng)內(nèi)部發(fā)生大范圍負(fù)荷轉(zhuǎn)移，發(fā)、輸變電設(shè)備相繼 跳閩、局部電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性或暫態(tài)穩(wěn)定性破壞、負(fù)阻尼低頻震蕩、電網(wǎng)解列、頻率異常升高 或降低等現(xiàn)象相互交織，呈現(xiàn)連鎖反應(yīng)的演化過程。因此，為保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行， 開展電網(wǎng)連鎖故障預(yù)警研究迫在眉睫。
[0003] 基于還原論研究電力系統(tǒng)連鎖故障的方法，一般是借助計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，通過求 解各元件的數(shù)學(xué)模型來解析電網(wǎng)故障，運(yùn)類方法或因模型過于簡化而不能反映電網(wǎng)由小故 障引發(fā)連鎖故障的動態(tài)過程，或因太過繁瑣而陷入維數(shù)災(zāi)，難W掲示電網(wǎng)由小故障引發(fā)連 鎖故障的動態(tài)過程中電力系統(tǒng)的整體行為。
[0004] 盡管網(wǎng)絡(luò)的形態(tài)復(fù)雜多變，但是構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的方式和過程卻有一定的規(guī)律。近年的 研究表明，網(wǎng)絡(luò)中各種關(guān)系，即節(jié)點(diǎn)間的連接方式出現(xiàn)的頻率并不是隨機(jī)的，有一些連接方 式反復(fù)出現(xiàn)。甚至在現(xiàn)實(shí)世界網(wǎng)絡(luò)中，運(yùn)些典型連接方式出現(xiàn)的次數(shù)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于在隨機(jī)網(wǎng) 絡(luò)中出現(xiàn)的次數(shù)。運(yùn)種出現(xiàn)頻率相對高的連通子圖被稱為網(wǎng)絡(luò)模體。如圖1所示，真實(shí)網(wǎng)絡(luò) 中與模體同構(gòu)的子圖出現(xiàn)的次數(shù)為5次。而在圖2中隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)中與模體同構(gòu)的子圖個(gè)數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn) 運(yùn)個(gè)數(shù)目。W上是對上述網(wǎng)絡(luò)模體定義的直觀描述。
[0005] 模體一般由少數(shù)幾個(gè)節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)成。在網(wǎng)絡(luò)中，=個(gè)節(jié)點(diǎn)和四個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的模體 較為常見。在有向網(wǎng)絡(luò)中，=個(gè)節(jié)點(diǎn)之間可W形成13種不同的連通關(guān)系如圖2所示。四個(gè)節(jié) 點(diǎn)之間可W形成199種不同的連通關(guān)系。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于網(wǎng)絡(luò)模體的電力系統(tǒng)連鎖故障實(shí)時(shí)預(yù) 警方法。
[0007] 本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
[000引一種基于網(wǎng)絡(luò)模體的電力系統(tǒng)連鎖故障實(shí)時(shí)預(yù)警方法，包括W下步驟：
[0009] 步驟1:電網(wǎng)靜態(tài)潮流計(jì)算:對電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行靜態(tài)潮流分析，獲得電網(wǎng)的潮流計(jì)算數(shù) 據(jù)；
[0010] 步驟2:網(wǎng)絡(luò)抽象:利用電網(wǎng)的潮流計(jì)算數(shù)據(jù)將電網(wǎng)抽象成一個(gè)有向無權(quán)網(wǎng)絡(luò)G = (V，E);V表示電網(wǎng)中母線集合，V中的元素 Vi表示電網(wǎng)的各母線，E表示電網(wǎng)中線路集合，E中 的元素 ei表示電網(wǎng)中的各線路，元素 ei包括1條W上電力系統(tǒng)中的并聯(lián)線路；
[0011]步驟3:提取分析靜態(tài)模體:逐一提取所述有向無權(quán)網(wǎng)中的各靜態(tài)模體，所述靜態(tài) 模體為所述有向無權(quán)網(wǎng)中的一個(gè)子圖；逐一計(jì)算各靜態(tài)模體的統(tǒng)計(jì)特征Zi:
[001 ^
城
[OOU] 其中，Nreal,i和Nrand,i分別為模體Mi在真實(shí)網(wǎng)絡(luò)和隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的次數(shù)記，< Nrand, i >和Orand,汾別為Nrand, i的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差；
[0014] 步驟4:確立動態(tài)模體:將有向無權(quán)網(wǎng)負(fù)載率超過預(yù)設(shè)闊值的線路視為功能上的斷 開，得到修正后的有向無權(quán)網(wǎng)；動態(tài)模體在修正后的有向無權(quán)網(wǎng)中提取，動態(tài)模體中鄰接矩 陣A中元素 EU.i為：
[0015](4)
[0016] FlOWi J表示從節(jié)點(diǎn)
i流向其相鄰節(jié)點(diǎn)j的有功功率，F(xiàn)maxi J表示節(jié)點(diǎn)i和相鄰節(jié)點(diǎn)j 之間線路的傳輸容量極限；
[0017] 步驟5:計(jì)算動態(tài)模體的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)；
[0018] 步驟6:實(shí)時(shí)在線預(yù)警：當(dāng)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，根據(jù)各動態(tài)模體的統(tǒng)計(jì)值變 化，分析電網(wǎng)連通性的變化，對連鎖故障進(jìn)行早期預(yù)警。
[0019] 所述靜態(tài)模體滿足：
[0020] a.所述靜態(tài)模體對應(yīng)的子圖在所述有向無權(quán)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的次數(shù)大于其在對應(yīng)的 隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)次數(shù)Nrand的概率小于預(yù)設(shè)的闊值P;所述隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)與所述有向無權(quán)網(wǎng)絡(luò)具 有相同節(jié)點(diǎn)數(shù)W及出度入度，其邊隨機(jī)確定；
[0021] b.所述靜態(tài)模體對應(yīng)的子圖在真實(shí)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的次數(shù)Nreal不小于預(yù)設(shè)下限U且 Nreal〉l . 1 ? Nrand。
[0022] 所述動態(tài)模體滿足：
[0023] a.所述動態(tài)模體對應(yīng)的子圖在修正后的有向無權(quán)網(wǎng)中出現(xiàn)的次數(shù)大于其在與修 正后的有向無權(quán)網(wǎng)對應(yīng)的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)次數(shù)Nrand的概率小于預(yù)設(shè)的闊值P;所述與修正 后的有向無權(quán)網(wǎng)對應(yīng)的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)和修正后的有向無權(quán)網(wǎng)具有相同節(jié)點(diǎn)數(shù)W及出度入度，其 邊隨機(jī)確定；
[0024] b.所述動態(tài)模體對應(yīng)的子圖在真實(shí)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的次數(shù)Nreal不小于預(yù)設(shè)下限U且 Nreal〉l . 1 ? Nrand。
[0025] 采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：
[0026] 本發(fā)明基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，著重描述電網(wǎng)連通性的變化，并對連鎖停電故障進(jìn)行 預(yù)警，與其他方法不同，能夠在線并且實(shí)時(shí)對連鎖故障進(jìn)行預(yù)警。
【附圖說明】
[0027] 圖1是本發(fā)明中真實(shí)網(wǎng)絡(luò)中模體的示意圖；
[00%]圖2是本發(fā)明中隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)中模體的示意圖；
[0029] 圖3是本發(fā)明中隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)中=節(jié)點(diǎn)模體的示意圖；
[0030] 圖4是本發(fā)明的流程圖；
[0031] 圖5是本發(fā)明的驗(yàn)證仿真流程圖；
[0032] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例中IE邸-30停電負(fù)荷損失百分比統(tǒng)計(jì)圖；
[0033] 圖7是本發(fā)明實(shí)施例中IEEE-30網(wǎng)絡(luò)模體ID38的指標(biāo)變化統(tǒng)計(jì)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0035] 本發(fā)明提出一種基于網(wǎng)絡(luò)模體的電力系統(tǒng)連鎖故障實(shí)時(shí)預(yù)警方法，首先利用電網(wǎng) 潮流計(jì)算數(shù)據(jù)將電網(wǎng)抽象成一個(gè)有向無權(quán)網(wǎng)絡(luò)，然后針對該有向無權(quán)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行靜態(tài)模體分 析，得到描述電網(wǎng)局部結(jié)構(gòu)特征的"基元"；其次基于連鎖過負(fù)荷運(yùn)一故障傳播模式，定義了 電網(wǎng)的動態(tài)模體，通過分析電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)電網(wǎng)動態(tài)模體統(tǒng)計(jì)值的變化，分析電 網(wǎng)連通性的變化，對連鎖故障進(jìn)行早期預(yù)警。
[0036] 如圖4所示，一種基于網(wǎng)絡(luò)模體的電力系統(tǒng)連鎖故障實(shí)時(shí)預(yù)警方法，包括W下步 驟：
[0037] 步驟1:電網(wǎng)靜態(tài)潮流計(jì)算:對電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行靜態(tài)潮流分析，獲得電網(wǎng)的潮流計(jì)算數(shù) 據(jù)；
[0038] 步驟2:網(wǎng)絡(luò)抽象:利用電網(wǎng)的潮流計(jì)算數(shù)據(jù)將電網(wǎng)抽象成一個(gè)有向無權(quán)網(wǎng)絡(luò)G = (V，E);V表示電網(wǎng)中母線集合，V中的元素Vi表示電網(wǎng)的各母線，E表示電網(wǎng)中線路集合，E中 的元素ei表示電網(wǎng)中的各線路，元素ei包括1條W上電力系統(tǒng)中的并聯(lián)線路；
[0039] 步驟3:提取分析靜態(tài)模體:逐一提取所述有向無權(quán)網(wǎng)中的各靜態(tài)模體，所述靜態(tài) 模體為所述有向無權(quán)網(wǎng)中的一個(gè)子圖；逐一計(jì)算各靜態(tài)模體的統(tǒng)計(jì)特征Zi:
[0040]
樹
[004。 其中，Nreal,i和Nrand,i分別為模體Mi在真實(shí)網(wǎng)絡(luò)和隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的次數(shù)記，< Nrand, i >和Orand,汾別為Nrand, i的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差；
[0042] 步驟4:確立動態(tài)模體:將有向無權(quán)網(wǎng)負(fù)載率超過預(yù)設(shè)闊值的線路視為功能上的斷 開，得到修正后的有向無權(quán)網(wǎng)；動態(tài)模體在修正后的有向無權(quán)網(wǎng)中提取，動態(tài)模體中鄰接矩 陣A中元素曰1,J為：
[0043]
狗
[0044] Flowi,康示從節(jié)點(diǎn)i流向其相鄰節(jié)點(diǎn)j的有功功率，F(xiàn)maxi,徒示節(jié)點(diǎn)巧日相鄰節(jié)點(diǎn)j 之間線路的傳輸容量極限；
[0045] 步驟5:計(jì)算動態(tài)模體的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)；
[0046] 步驟6:實(shí)時(shí)在線預(yù)警：當(dāng)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，根據(jù)各動態(tài)模體的統(tǒng)計(jì)值變 化，分析電網(wǎng)連通性的變化，對連鎖故障進(jìn)行早期預(yù)警。
[0047] 所述靜態(tài)模體滿足：
[0048] a.所述靜態(tài)模體對應(yīng)的子圖在所述有向無權(quán)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的次數(shù)大于其在對應(yīng)的 隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)次數(shù)Nrand的概率小于預(yù)設(shè)的闊值P;所述隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)與所述有向無權(quán)網(wǎng)絡(luò)具 有相同節(jié)點(diǎn)數(shù)W及出度入度，其邊隨機(jī)確定；
[0049] b.所述靜態(tài)模體對應(yīng)的子圖在真實(shí)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的次數(shù)Nreal不小于預(yù)設(shè)下限U且 Nreal〉l . 1 ? Nrand。
[0050] 所述動態(tài)模體滿足：
[0051] a.所述動態(tài)模體對應(yīng)的子圖在修正后的有向無權(quán)網(wǎng)中出現(xiàn)的次數(shù)大于其在與修 正后的有向無權(quán)網(wǎng)對應(yīng)的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)次數(shù)Nrand的概率小于預(yù)設(shè)的闊值P;所述與修正 后的有向無權(quán)網(wǎng)對應(yīng)的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)和修正后的有向無權(quán)網(wǎng)具有相同節(jié)點(diǎn)數(shù)W及出度入度，其 邊隨機(jī)確定；
[0052] b.所述動態(tài)模體對應(yīng)的子圖在真實(shí)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的次數(shù)Nreal不小于預(yù)設(shè)下限U且 Nreal〉l ? 1 ? Nrando
[0053] 實(shí)際運(yùn)行時(shí)，元件負(fù)載率的變化受多個(gè)因素影響，難W-一列舉。因此，本發(fā)明采 用常用的連鎖故障仿真方法，在OPA模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行一定的簡化，不考慮系統(tǒng)改造建設(shè)， 如線路改造和發(fā)電機(jī)擴(kuò)容運(yùn)一慢動態(tài)，通過負(fù)荷的持續(xù)增長來模擬系統(tǒng)運(yùn)行壓力的持續(xù)增 加，系統(tǒng)傳輸裕度的不斷下降。在不同的系統(tǒng)運(yùn)行壓力之下，同時(shí)仿真線路隨機(jī)故障，獲得 不同運(yùn)行狀態(tài)下系統(tǒng)的潮流數(shù)據(jù)及停電數(shù)據(jù)。根據(jù)潮流數(shù)據(jù)，計(jì)算電網(wǎng)各動態(tài)網(wǎng)絡(luò)模體的 統(tǒng)計(jì)值Zi。利用動態(tài)網(wǎng)絡(luò)模體指標(biāo)的變化，描述演化過程中電網(wǎng)連通性的變化，W此對連鎖 故障進(jìn)行預(yù)警。
[0054] 本模型中的負(fù)荷波動采取當(dāng)前循環(huán)平均負(fù)荷之上分區(qū)波動的方式。即所有負(fù)荷節(jié) 點(diǎn)按其所處位置不同劃分為Na個(gè)區(qū)域，處于同一區(qū)域的負(fù)荷變化幅度相同，不同區(qū)域負(fù)荷 變化幅廬^同旦化表達(dá)式如下所示：
[00 巧] (3)
[0056] (4)
[0057] 式(3)中，y為相鄰循環(huán)中平均負(fù)荷的增長倍數(shù)，其取值由年負(fù)荷增長率確定，此增 長率可根據(jù)分析的目標(biāo)電網(wǎng)的負(fù)荷增長情況設(shè)定;巧和是分別為第t次和第t-1次循環(huán)的 平均負(fù)荷，Pi,t為節(jié)點(diǎn)i在第t次循環(huán)的負(fù)荷。隨機(jī)因子r在區(qū)間[l/r，r]基礎(chǔ)上變化，對于給 定的r，所引入的負(fù)荷波動系數(shù)為(r-U/2_^。
[005引為觀察電網(wǎng)的微觀特性，本發(fā)明對IE邸-30/57/118/300 W及某區(qū)域電網(wǎng)中的200 條母線分別進(jìn)行潮流計(jì)算后，基于公式（1)，采用軟件mfinder，計(jì)算尋找了上述電網(wǎng)的3節(jié) 點(diǎn)子圖和4節(jié)點(diǎn)子圖，結(jié)果如表1所示。
[0059]電網(wǎng)設(shè)計(jì)的基本原則是滿足一定的安全可靠性，近、遠(yuǎn)景發(fā)展的靈活適應(yīng)性及供 電的經(jīng)濟(jì)合理性的要求?？煽啃灾饕M足向用戶安全用電的要求，防止發(fā)生災(zāi)難性的 大面積停電；從可靠性角度分，電網(wǎng)接線基本上可分為無備用網(wǎng)絡(luò)和有備用網(wǎng)絡(luò)兩大類。根 據(jù)表1可W發(fā)現(xiàn)，=節(jié)點(diǎn)子圖：ID36、ID38屬于電網(wǎng)接線中的有備用接線，通過兩條回路向節(jié) 點(diǎn)供電。子圖ID36的Zi值為負(fù)表明該連接模式在電網(wǎng)中出現(xiàn)的頻率小于其在隨機(jī)生成的網(wǎng) 絡(luò)中出現(xiàn)的頻率，無法作為該電網(wǎng)的典型連接模式。觀察表1中的四節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)子圖，可W發(fā) 現(xiàn)子圖：除 ID904之外，1092、10344、10392、10394、10408、102186均^1038為原型，并在其基 礎(chǔ)上增加一條邊。在此提出網(wǎng)絡(luò)模體的結(jié)構(gòu)獨(dú)立性概念，即一個(gè)網(wǎng)絡(luò)模體包含的子網(wǎng)絡(luò)模 體越少，結(jié)構(gòu)就越獨(dú)立。原因：某個(gè)網(wǎng)絡(luò)中含有兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)模體Mm和Mn, Mm包含一個(gè)網(wǎng)絡(luò)模體， 那么Mm成為網(wǎng)絡(luò)模體，或者說Mm在網(wǎng)絡(luò)中大量出現(xiàn)，可能是因?yàn)樗淖泳W(wǎng)絡(luò)模體的大 量存在。所WMm自身的重要性就會受到影響。而Mi=n完全是由于自身結(jié)構(gòu)的大量出現(xiàn)而成為 網(wǎng)絡(luò)模體，所W相對于Mm, Mn更重要。如果一個(gè)網(wǎng)絡(luò)模體是因?yàn)樗淖泳W(wǎng)絡(luò)模體而大量存在 時(shí)，那么它在網(wǎng)絡(luò)中的重要性一定會小于它的子網(wǎng)絡(luò)模體的重要性。因此，由于模體ID38為 四節(jié)點(diǎn)模體1〇92、204、344、392、394、408、2184、2186的子圖，因此1038的重要性遠(yuǎn)高于運(yùn)些 四節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)模體。
[0060]因此，網(wǎng)絡(luò)模體ID38和ID904屬于電網(wǎng)中較為典型的"兩端供電"模式，是電網(wǎng)的主 要構(gòu)成單元，同時(shí)符合提高電網(wǎng)供電可靠性的設(shè)計(jì)原則。因此，運(yùn)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)模體能從局部反 映電網(wǎng)的功能特質(zhì)。而當(dāng)運(yùn)兩種"雙端供電"的網(wǎng)絡(luò)模體無法發(fā)生其設(shè)計(jì)功能時(shí)，則會產(chǎn)生 由于局部故障而導(dǎo)致電能無法從其他路徑送達(dá)終端負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的問題，進(jìn)而產(chǎn)生大大小小不 同規(guī)模的停電故障。
[0061 ]本實(shí)施例WlE邸-30節(jié)點(diǎn)為例，采用圖5的仿真模型，進(jìn)行了10000次仿真。I邸E-30 節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)共有6臺發(fā)電機(jī)、30個(gè)節(jié)點(diǎn)和41條線路。仿真模型主要參數(shù)如表2所示。
[0062] 觀察圖6可W發(fā)現(xiàn)，停電負(fù)荷損失百分比從3554次循環(huán)開始逐漸增大，圖7中的 Zid38=l.36出現(xiàn)的頻率從2258次循環(huán)開始逐漸增大，表明此時(shí)該電網(wǎng)中"兩端供電"回路越 來越少，局部可靠性開始變差，擾動對其造成的影響越來越大。網(wǎng)絡(luò)模體ID38指標(biāo)在系統(tǒng) 發(fā)生較為嚴(yán)重的連鎖故障前出現(xiàn)了顯著的變化，對連鎖故障有較好的預(yù)警作用。
[0063] 表 1
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于網(wǎng)絡(luò)模體的電力系統(tǒng)連鎖故障實(shí)時(shí)預(yù)警方法，其特征在于:包括W下步驟： 步驟1:電網(wǎng)靜態(tài)潮流計(jì)算:對電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行靜態(tài)潮流分析，獲得電網(wǎng)的潮流計(jì)算數(shù)據(jù)； 步驟2:網(wǎng)絡(luò)抽象：利用電網(wǎng)的潮流計(jì)算數(shù)據(jù)將電網(wǎng)抽象成一個(gè)有向無權(quán)網(wǎng)絡(luò)G=(V, E);V表示電網(wǎng)中母線集合，V中的元素 VI表示電網(wǎng)的各母線，E表示電網(wǎng)中線路集合，E中的 元素 ei表示電網(wǎng)中的各線路，元素 ei包括1條W上電力系統(tǒng)中的并聯(lián)線路； 步驟3:提取分析靜態(tài)模體:逐一提取所述有向無權(quán)網(wǎng)中的各靜態(tài)模體，所述靜態(tài)模體 為所述有向無權(quán)網(wǎng)中的一個(gè)子圖；逐一計(jì)算各靜態(tài)模體的統(tǒng)計(jì)特征Zl :(1) 其中，Nreal, i和Nrand, i分別為模體Mi在真實(shí)網(wǎng)絡(luò)和隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的次數(shù)記，<Nrand, i > 和Grand, i分別為Nrand, i的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差； 步驟4:確立動態(tài)模體:將有向無權(quán)網(wǎng)負(fù)載率超過預(yù)設(shè)闊值的線路視為功能上的斷開， 得到修正后的有向無權(quán)網(wǎng)；動態(tài)模體在修正后的有向無權(quán)網(wǎng)中提取，動態(tài)模體中鄰接矩陣A 中元素 ai,j為：倒 Flowi,康示從節(jié)點(diǎn)i流向其相鄰節(jié)點(diǎn)j的有功功率，F(xiàn)maxi,徒示節(jié)點(diǎn)巧日相鄰節(jié)點(diǎn)j之間 線路的傳輸容量極限； 步驟5:計(jì)算動態(tài)模體的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)； 步驟6:實(shí)時(shí)在線預(yù)警：當(dāng)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，根據(jù)各動態(tài)模體的統(tǒng)計(jì)值變化，分 析電網(wǎng)連通性的變化，對連鎖故障進(jìn)行早期預(yù)警。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)絡(luò)模體的電力系統(tǒng)連鎖故障實(shí)時(shí)預(yù)警方法，其特征在 于:所述靜態(tài)模體滿足： a. 所述靜態(tài)模體對應(yīng)的子圖在所述有向無權(quán)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的次數(shù)大于其在對應(yīng)的隨機(jī) 網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)次數(shù)Nrand的概率小于預(yù)設(shè)的闊值P;所述隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)與所述有向無權(quán)網(wǎng)絡(luò)具有相 同節(jié)點(diǎn)數(shù)W及出度入度，其邊隨機(jī)確定； b. 所述靜態(tài)模體對應(yīng)的子圖在真實(shí)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的次數(shù)Nreal不小于預(yù)設(shè)下限U且Nreal> 1.1* Nrand 〇3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)絡(luò)模體的電力系統(tǒng)連鎖故障實(shí)時(shí)預(yù)警方法，其特征在 于： 所述動態(tài)模體滿足： a. 所述動態(tài)模體對應(yīng)的子圖在修正后的有向無權(quán)網(wǎng)中出現(xiàn)的次數(shù)大于其在與修正后 的有向無權(quán)網(wǎng)對應(yīng)的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)次數(shù)Nrand的概率小于預(yù)設(shè)的闊值P;所述與修正后的 有向無權(quán)網(wǎng)對應(yīng)的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)和修正后的有向無權(quán)網(wǎng)具有相同節(jié)點(diǎn)數(shù)W及出度入度，其邊隨 機(jī)確定； b. 所述動態(tài)模體對應(yīng)的子圖在真實(shí)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的次數(shù)Nreal不小于預(yù)設(shè)下限U且Nreal> 1.1* Nrand 〇
【文檔編號】H02J3/00GK106099925SQ201610662510
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月12日 公開號201610662510.4, CN 106099925 A, CN 106099925A, CN 201610662510, CN-A-106099925, CN106099925 A, CN106099925A, CN201610662510, CN201610662510.4
【發(fā)明人】任惠, 陳群杰, 劉雨濛, 孫辰軍
【申請人】華北電力大學(xué)（保定）