(6)
[007引式做中，若i声j，X。表示节点i、j之间的互阻抗；若i = j，X。表示节点i的 自阻抗。
[0079] 所述步骤2具体包括W下步骤：
[0080] 步骤2-1 边权连接矩阵BQ为对象，对断开支路Ly，令BQy=BQw= <-，之后从 节点1开始，查找与节点1之间连接的节点，进而查找与节点1连接的所有节点，其他节点W此类推；
[0081] 步骤2-2 ;若节点i不能遍历与节点i连接的所有节点，则表明支路Ly断开后电 网解列，于是将支路Lu列入第一关键支路子集；
[008引步骤2-3 ;若节点i可W遍历与节点i连接的所有节点，则表明支路L。断开后电 网未解列，则将支路Lu列入备选集。
[0083] 所述步骤3中，W边权连接矩阵BQ为对象，计算备选集中支路Ly的禪合支路介数 Sy，具体包括：
[0084] 1)建立节点连接关系矩阵R，有：
[0085]
17)
[008引式（7)中，n为节点总数，且有：
[0087]
(8)
[008引式做中，R。表示节点连接关系矩阵R的第i行、第j列元素，R j康示节点连接 关系矩阵R的第j行、第i列元素，i，j G [1，n];
[0089] 从节点i开始遍历，找到所有可能到达节点j的路径，得到最短路径Z，最短路径Z 由多条支路串联构成；
[0090] 2)在最短路径Z上寻找与由节点i到节点j有功功率流向相同、且潮流权重最 大的支路潮流权重由支路潮流权重矩阵W得到；计算支路L。、Lu之间的潮流转移因子 Drs-ij，有；
[0091]
W
[009引式（9)中，Xrs表示支路L rs的电抗值，X U表示支路L U的电抗值；X。寸.=尸 Mu表示支路L U的节点支路关联向量，M U表示支路L U的节点支路关联向量，X表示节点电 抗矩阵；
[0093] 3)备选集中支路Ly的禪合支路介数S U表示
[0094] Su=Wu.W".D"_u (10)
[009引式（10)中，表示支路L U的潮流权重，W rs表示支路L rs的潮流权重，W。和W rs由 支路潮流权重矩阵W得到。
[009引实施例
[0097] W宁夏电网结构（如图2)对本发明进一步详细说明：
[0098] 一、先将220kV和330kV电压等级支路归算到750kV电压等级，并将各节点统一编 号如表1所示：
[0099] 表 1
[0100]
[0101] 针对表1宁夏电网节点编号，分别建立边权连接矩阵、支路潮流权重矩阵；
[0102]二、对图2所示宁夏电网，采用BFS算法对所有支路进行扫描，检测系统间是否存 在唯一联络线；结果显示，宁夏电网不存在唯一联络线。
[010引 S、采用Floyd算法确定支路L。故障后由节点i到节点j的最短路径。W银川东 变压器输电支路为例，银川东750kV节点编号为4,银川东330kV节点编号为5,采用Floyd 算法，得到银川东变压器故障后，最短路径为银川东750kV(4)-太阳山750kV巧)-太阳山 330kV 巧)-古峰 330kV (39)-盐州 330kV (40)-蒋家南 330kV (41)-银川东 330kV 巧）。
[0104] 四、通过比较分析，最短路径4-8-9-39-40-41-5中潮流权重最大的为支路40-41， 即盐州330kV-蒋家南330kV输电支路，计算相应的潮流转移因子〇4。_41_4_5= 1。
[0105] 五、计算支路41-5的禪合支路介数，并归一化为：
[0106] S4, 5=W4, 5?胖化"? 0化"_4. 5= 1
[0107] 依次求取宁夏电网各条支路的禪合支路介数，结果如表2所示，仅列出禪合支路 介数较大的10条支路：
[010引 表2
[0109]
[0110] 由表2结果可知，排名前S的分别为银川东750kV站变压器支路、盐州-蒋家南 330kV输电支路、蒋家南-银川东的330kV输电支路，均位于银川东站附近，可W称之为"关 键区域"，在给定运行方式下应关注该地区各电气元件的运行状态。
[0111] 最后应当说明的是；W上实施例仅用W说明本发明的技术方案而非对其限制，所 属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可W对本发明的【具体实施方式】进行修改或者 等同替换，该些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发 明的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于耦合支路介数的电网关键支路识别方法，其特征在于：所述方法包括以下 步骤： 步骤1 :建立边权连接矩阵BQ、支路潮流权重矩阵W、节点-支路关联向量M及节点电 抗矩阵X; 步骤2 :以边权连接矩阵BQ为对象，断开支路1^_，若电网解列，则将支路列入第一 关键支路子集；若电网未解列，则将支路Qj列入备选集； 步骤3 :计算备选集中支路的耦合支路介数，并按照耦合支路介数从大到小的顺序 将支路进行排序，对于耦合支路介数大于〇. 5的支路，列入第二关键支路子集； 步骤4 :将第一关键支路子集和第二关键支路子集合并，得到电网关键支路集。2. 根据权利要求1所述的基于耦合支路介数的电网关键支路识别方法，其特征在于： 所述步骤1包括以下步骤： 步骤1-1 :建立以支路电抗值为权重的边权连接矩阵BQ，有：式（1)中，n为节点总数，且有：式（2)中，BQu表示边权连接矩阵BQ的第i行、第j列元素；BQ"表示边权连接矩阵BQ的第j行、第i列元素；为支路Lu的电抗值，i，jG[l，n]; 步骤1-2 :建立包含支路有功功率的支路潮流权重矩阵W，有：式⑶中，有：式（4)中，表示支路潮流权重矩阵W的第i行、第j列元素；Wm表示支路潮流权重 矩阵W的第j行、第i列元素；表示支路Lu的有功功率，P_表示支路Lu的额定有功功 率； 步骤1-3 :建立节点-支路关联向量M，有： 1) 若电网中的节点与支路Lu无关，则节点-支路关联向量M对应元素取零； 2) 若支路的有功功率从节点i流向节点j，则节点i在节点-支路关联向量M中对 应元素取1，节点j在则节点-支路关联向量M中对应元素-1 ; 步骤1-4 :建立节点电抗矩阵X，有：式（6)中，若i乒j，X。.表示节点i、j之间的互阻抗；若i=j，X^表示节点i的自阻 抗。3. 根据权利要求2所述的基于耦合支路介数的电网关键支路识别方法，其特征在于： 所述步骤2具体包括以下步骤： 步骤2-1 :以边权连接矩阵BQ为对象，对断开支路1^_，令BQij=BQjiioo,之后从节点 1开始，查找与节点1之间连接的节点，进而查找与节点1连接的所有节点，其他节点以此类 推； 步骤2-2 :若节点i不能遍历与节点i连接的所有节点，则表明支路Qj断开后电网解 列，于是将支路Lu列入第一关键支路子集； 步骤2-3 :若节点i可以遍历与节点i连接的所有节点，则表明支路Qj断开后电网未 解列，则将支路列入备选集。4. 根据权利要求1所述的基于耦合支路介数的电网关键支路识别方法，其特征在于： 所述步骤3中，以边权连接矩阵BQ为对象，计算备选集中支路Lu的耦合支路介数Sy具体 包括： 1) 建立节点连接关系矩阵R，有：式（7)中，n为节点总数，且有：式⑶中，Ru表示节点连接关系矩阵R的第i行、第j列元素，表示节点连接关系 矩阵R的第j行、第i列元素，i，je[1，n]; 从节点i开始遍历，找到所有可能到达节点j的路径，得到最短路径Z，最短路径Z由多 条支路串联构成； 2) 在最短路径Z上寻找与由节点i到节点j有功功率流向相同、且潮流权重最大的支 路L"，潮流权重由支路潮流权重矩阵W得到；计算支路L"、h之间的潮流转移因子1)"1，有：式（9)中，xr^示支路Lrs的电抗值，Xi^示支路L。.的电抗值；Mrs 表示支路的节点支路关联向量，My表示支路Lu的节点支路关联向量，X表示节点电抗 矩阵； 3)备选集中支路Lu的耦合支路介数Su表示为： (1〇) 式（10)中，表示支路Lu的潮流权重，Wrs表示支路Lrs的潮流权重，Wu和Wrs由支路 潮流权重矩阵W得到。
【专利摘要】本发明提供一种基于耦合支路介数的电网关键支路识别方法，包括以下步骤：建立边权连接矩阵、支路潮流权重矩阵、节点-支路关联向量及节点电抗矩阵；断开支路Lij，若电网解列，则将支路Lij列入第一关键支路子集；若电网未解列，则将支路Lij列入备选集；计算耦合支路介数，并对支路进行排序，对于耦合支路介数大于0.5的支路，列入第二关键支路子集；得到电网关键支路集。本发明采用Floyd算法求取最短路径，而且求取了传输方向，优于常规方法；耦合支路介数是综合评估指标，既考虑了有功功率的绝对大小，还考虑了功率裕度的相对值，并且结合了前后两级故障，所得结果更加符合电网实际情况；耦合支路介数能够充分反映连锁故障发展演化过程中支路的关键性影响。
【IPC分类】H02J3/00
【公开号】CN104917176
【申请号】CN201510358198
【发明人】唐晓骏, 李群炬, 谢岩, 吴涛, 杨琦, 王非, 申旭辉, 李付强, 李晶, 孙瑜, 罗红梅, 陈湘, 林俊杰, 邱丽萍, 李再华
【申请人】中国电力科学研究院, 国家电网公司, 国网冀北电力有限公司电力科学研究院
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月25日