电力系统关键线路辨识方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种电力技术领域的关键支路识别法，具体为电力系统关键线路辨识 方法。
【背景技术】
[0002] 世界范围内的大停电事故频发，造成巨大的经济损失和社会影响，引发了各国的 高度重视。经研究发现，引发电网连锁故障的源头主要是输变设备，其包括输电设备和变电 设备，因输电设备是系统功率传输的主要设备，且输电设备故障可能会引起大范围的潮流 波动，造成其余线路的潮流、电压越线，从而引发连锁故障。因此如何快速、准确寻找该些关 键线路，或称"脆弱线路"，保障该些关键线路的安全运行，具有重要理论和应用研究价值。
[0003] 为评估线路的关键性，沈瑞寒，刘漆尘，赵洁等在《电网技术》2012年第5期发表的 "基于加权网络模型的电网潮流转移下危险线路识别"在已有潮流转移捜索方法前提下，综 合考虑电网拓扑结构和潮流分布的不均衡性，建立W线路电抗值和线路负载率倒数为边权 的2种加权电网模型，并利用该模型捜索识别开断线路节点间的最短传输路径，该方法充 分考虑了网络拓扑关系、潮流分布及大小对潮流转移的影响，但模型和方法假设母线间功 率只按最短路径流动（包括电气距离），忽略了功率按Kirchoff定律传输的事实；刘文颖， 梁才，徐鹏等在《中国电机工程学报》2013年第31期发表的"基于潮流介数的电力系统关 键线路辨识"利用"有向"概念W加权后潮流总量反应线路关键度，但忽略了潮流分量大、加 权总量小的线路，而该类线路故障后，潮流分量分别转移，设及线路多、潮流量大，可能会存 在较大的风险；王涛，搞成彬，顾雪平等在《高电压技术》2014年第8期发表的"基于事故链 模型的电网关键线路辨识"基于电网当前运行方式下的潮流分布，提出线路功率介数指标， 来识别系统关键线路，该方法的辨识指标计算需进行潮流计算，计算复杂、计算量大，且指 标定义时未考虑系统发生故障后，如何快速确定新运行状态下的关键线路。
【发明内容】
[0004] 本发明为了解决上述问题，提供了电力系统关键线路辨识方法。
[0005] 本发明是采用如下的技术方案实现的；电力系统关键线路辨识方法，包括W下步 骤：
[0006] 步骤一；确定发电机-支路功率分布因子；电力系统网络中发电机k发出的功 率
，发电机k通过电力系统网络中i端流入支路ij中的 分布功璋
其中i，j=l，2...，n，电力系统正常运行 时，各节点电压近似等于额定电压，根据功率分布理论，发电机-支路功率分布因子为：
_v;为节点导纳矩阵对 应元素，Zkm、Zki、Zy为节点阻抗矩阵对应元素，其中Uk、Ui为节点电压，y。为节点导纳矩阵 对应元素，为第m个发电机的电流，4第k个发电机的电流，q为发电机数，n为系统节 点数，所有物理量均采用标么值计算，A'U其物理意义是发电机k向支路ij提供的功率占 发电机k发电量的比值，现有的交流功率分布因子的计算都得使用到潮流计算，该功率分 布因子计算公式只用到阻抗和导纳矩阵，即系统基本参数，无需潮流计算；
[0007] 步骤二：确定支路绝对潮流因子；网络中所有发电机在支路ij上流过的分布功 率的绝对值之和称为该支路的绝对潮流量梦，
，电力系统 网络有1条支路，各条支路的绝对潮流量分别为S\ S2，…，Si，取其中的最大值max(Si，S2,…，Si)作为基准，对每条支路的绝对潮流量进行归一化处理，支路ij的绝对潮流因子
[0008]步骤确定支路线路权重因子：设网络中所有发电机节点集为G，支路ij线路 权重因子 其中，乏马^为系统总发电量； 免二1
[0009] 步骤四：确定支路绝对潮流介数；支路ij的绝对潮流介数Fu为线路权重因子与 线路绝对潮流因子两者之积的模，即马=K]'。.
[0010] 步骤五；确定系统在静态下的关键线路：根据网络中各个支路绝对潮流介数排 序，潮流介数越大，支路关键性越高，因此确定系统在静态下的关键线路；
[0011] 步骤六：确定支路间的分布因子相关度；支路ij和支路mn间的分布因子 相关度Pb>-?等于两条线路的发电机支路功率分布因子向量的欧氏距离的倒数：
[0012] 步骤走：确定系统在动态下的关键线路；系统发生故障后，计算故障线路和其余 正常运行线路间的分布因子相关度，并对其进行排序，排序越靠前的线路和故障线路关联 程度越高，故其为系统动态环境下的新关键线路。
[0013] 本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提出电力系统网络分别在静态、动态 环境下识别系统关键线路的方法，在电流分布理论的基础上，计及机组容量因素的影响，提 出了绝对潮流介数的概念，通过该指标的排序，确定系统在静态环境下的关键线路，且该指 标的计算无需潮流计算，增强了计算效率；推导出发电机-支路功率分布因子，根据发电 机-支路功率分布因子定义了分布因子相关度指标，其反映了线路间的关联程度，能辨识 系统在动态环境下的关键线路。
【附图说明】
[0014] 图1为IE邸39节点系统接线图。
[0015] 图2为文献方法和本方法切负荷量对比图。
[0016] 图3为实施例中IE邸39节点系统其余线路与线路19-20(32)的分布因子相关度 曲线图。
[0017] 图4为实施例中负荷切除量最大的前10条线路与负荷切除量对应图。
【具体实施方式】
[0018] 电力系统关键线路辨识方法，包括W下步骤：
[001引步骤一;确定发电机-支路功率分布因子；电力系统网络中q台发电机、n个节点和1条 线路，电力系统网络中发电机k发出的功率为
发电机k通过 电力系统网络中i端流入支路ij中的分布功率
其中i，j= 1，2. ..，n，发电机-支路功率分布因子为
正常运行时电力系统节点电压标么值约等于1，近似取Ui=Uk= 1，得：觀&=如而-馬)％ 其中Uk、U巧节点电压，y。为节点导纳矩阵对应元素，人U为第m个发电机的电流，记第k 个发电机的电流，q为发电机数，n为系统节点数，所有物理量均采用标么值计算；
[0020] 步骤二：确定支路绝对潮流因子；电力系统网络中所有发电机在支路U上流过的 分布功率的绝对值之和称为该支路的绝对潮流量为；其中
电力系统网络有1条支路，各条支路的绝对潮流量分别为S\S2，…，Si，取其中的最大值max(Si，S2，…，Si)作为基准，对每条支路的绝对潮流量进行归一化处理，定义为绝对潮流 因子
[0021] 步骤确定支路线路权重因子：发电机节点集为G，支路ij线路权重因子为：
其中，E4