计及拓扑结构和运行状态的支路重要度评估方法

发布时间：2020-02-18 00:54

【摘要】：准确快速地识别出关键支路,对于提高电网运行的稳定性及防止大停电事故的发生具有重要意义。文中将复杂网络理论和熵理论有机结合,从结构和状态两个角度对支路重要性进行综合评估。首先,提出计及传输裕度率的有功输电介数指标,以衡量支路的传输能力及其在电网拓扑结构中的重要度;然后,提出基于改进潮流转移熵的冲击性指标,以量化支路开断对系统造成的潮流冲击;最后,建立了包括有功输电介数和冲击性指标的支路综合重要度评估指标,以充分衡量支路在电网中的重要性。利用IEEE 39节点系统进行仿真,其仿真结果证明了该方法有效且合理。
【图文】：

流程图,重要度,指标,流程

２Ｐｋ０，即潮流反向、数值增加。结合潮流转移分布系数ｄｋｌ对式（９）加以修正：ΔＰｋｌ＝ｄｋｌＰｌ０ｄｋｌ＞０｜ｄｋｌＰｌ０｜－２Ｐｋ０ｄｋｌ＜０｛（１０）在上式中仅考虑ΔＰｋｌ＞０的情况（即潮流转移量增加），并用以计算改进的潮流转移熵。因为当ΔＰｋｌ≤０时，表明支路ｋ潮流不变或减小，即支路ｌ开断对支路ｋ的影响不大，故可忽略此情形。进一步，考虑支路ｌ的初始潮流Ｐｌ０及改进的潮流转移熵Ｈ，定义冲击性指标Ｃｉｊ如下：Ｃｉｊ＝Ｐｌ０Ｈ（１１）式（１１）表明：支路ｌ的初始潮流Ｐｌ０越大，潮流转移熵Ｈ越小，其开断后对系统的冲击越大，可能引发连锁故障。参照前述做法，同样对Ｃｉｊ进行归一化处理：Ｃ＊ｉｊ＝Ｃｉｊ－Ｃｉｊ．ｍｉｎＣｉｊ．ｍａｘ－Ｃｉｊ．ｍｉｎ（１２）式中：Ｃｉｊ．ｍａｘ和Ｃｉｊ．ｍｉｎ分别为冲击性指标的最大和最小值；Ｃ＊ｉｊ为归一化后的冲击性指标。３支路综合重要度有功输电介数从结构的角度描述支路承载能力及其在拓扑结构中的重要地位，基于改进潮流转移熵的冲击性指标则从状态的角度衡量支路开断对系统造成的冲击影响。考虑到两个指标的评估视角不同，对其进行加权求和，定义支路ｌ的综合重要度Ｚｉｊ：Ｚｉｊ＝σＴ＊ｉｊ＋μＣ＊ｉｊ（１３）式中：σ和μ分别为有功输电介数和冲击性指标的权重，满足σ＋μ＝１，本文认为两个指标同等重要，故均取值为０．５。根据上文所述，支路综合重要度的评估算法流程

重要度,支路,潮流

２２－２３和２３－３６相继开断，，这一系列连锁故障最终导致机组３５和３６与系统失去联系。另外，文献［２４］中识别出的另三条支路（１６－１９，６－３１，２６－２７）用本文方法排序并不靠前，原因在于尽管这些支路承担一定的潮流，但由于开断后转移潮流分布比较均衡，即潮流转移熵Ｈ较大，故冲击性指标并不大。可见只有兼顾支路初始潮流和改进潮流转移熵，才能更有效地反映潮流冲击影响。４．３支路综合重要度根据本文的计算方法，得到各支路的综合重要度如图２所示。图２４６条支路的综合重要度Ｆｉｇ．２Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆ４６ｂｒａｎｃｈｅｓ选取综合重要度排在前十的支路，并将其与利用文献［１０］和文献［１７］中方法计算所得结果进行对比，如表３所示。表３支路重要度排序结果对比Ｔａｂｌｅ３Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｂｒａｎｃｈｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｓｏｒｔｅｄｒｅｓｕｌｔ排序本文方法支路综合重要度有功输电介数冲击性指标文献［１０］方法文献［１７］方法１１３－１４０．７６３００．５３１４０．９９４６１５－１６５－６２２１－２２０．６６８３０．３３６６１．００００１６－１７１６－１９３１６－１７０．５８７４１．０００００．１７４８１６－１９１９－２０４１６－２１０．５８４００．４４６３０．７２１８１６－２１６－７５１６－１９０．５４６８０．７７０３０．３２３３１６－２４６－１１６１０－１３０．５０３４０．４８６４０．５２０５１７－１８１５－１６７１５－１６０．４７９５０．６９４３０．２６４８１７－２７４－５８２－２５０．４７０６０．

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