电网关键输电断面在线识别方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了电网关键输电断面在线识别方法、系统及存储介质，包括基于线路电气介数算法，分别计算电网所包含的各供电区域内各线路的电气介数作为线路重要性权重；筛选出各个供电区域内电气介数大于设定阈值的线路，作为各供电区域的初始断面；基于各初始断面，结合预设的线路筛选方法，获得各供电区域的关键断面。本发明专利技术能有效识别当前电网中重要输电线路，获得处于关键性地位的输电断面。获得处于关键性地位的输电断面。获得处于关键性地位的输电断面。

【技术实现步骤摘要】
电网关键输电断面在线识别方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术属于电力系统调度自动化
，具体涉及一种基于电气介数的电网关键输电断面在线识别方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]随着电网规模的扩大和新能源的接入，电网运行方式日益多变，特别是随着大规模间歇性新能源的接入，电网潮流方式的随机性显著增大，其安全特征可能频繁地发生变化。传统的输电断面是由电网运行专家通过离线分析、人工选择而得。由于人类计算能力的局限性，人工发现的断面通常只反映极端运行方式下电网的薄弱环节，并不能动态识别潜在的所有薄弱运行方式。可见，传统的人工发现电网断面的方法已无法适应电网运行方式的快速变化，且可能导致关键断面的遗漏，甚至危及电网安全稳定运行，关键断面限额的制定亦过于保守，已难以满足现代电网智能化和精细化运行的高要求。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术提出一种基于电气介数的电网关键输电断面在线识别方法、装置及系统，可以有效地识别当前电网中重要的输电线路，获得处于关键性地位的输电断面。
[0004]为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种电网关键输电断面在线识别方法，包括：
[0006]基于线路电气介数算法，分别计算电网所包含的各供电区域内各线路的电气介数作为线路重要性权重；
[0007]筛选出各个供电区域内电气介数大于设定阈值的线路，作为各供电区域的初始断面；
[0008]基于各初始断面，结合预设的线路筛选方法，获得各供电区域的关键断面。
[0009]可选地，各供电区通过以下步骤获得：
[0010]基于电网运行方式数据，对电网进行全网结构拓扑，获取电网设备节点间的供电路径；
[0011]根据拓扑后的供电路径和设备电压等级，以设备电压等级小于预设的电压等级和设备之间存在供电路径为原则，将电网划分成多个供电区域。
[0012]可选地，所述基于各初始断面，结合预设的线路筛选方法，获得各供电区域的关键断面包括：
[0013]针对每一供电区域，依次设置初始断面中的一条线路处于故障状态，重新计算电网潮流，基于电网潮流计算结果，计算出处于故障状态的线路所在供电区域内其他所有线路的电气介数，并筛选出电气介数大于设定阈值的线路加入线路故障集，最终将线路故障集与初始断面组合成关键断面。
[0014]可选地，所述电网关键输电断面在线识别方法还包括：
[0015]针对各供电区域，基于各线路节点的功率流入流出方向，判断出各线路节点属性，将双回线并做单回线处理。
[0016]可选地，在所述重新计算电网潮流步骤之后还包括：
[0017]根据电网潮流计算后的电网运行方式数据，对电网进行全网结构拓扑，得到故障设置后的全网结构拓扑；通过将故障设置后的全网结构拓扑与故障设置前的全网结构拓普进行比较，若存在电气岛解列或造成部分节点失点，则将该处于故障状态的线路作为一个独立的关键断面。
[0018]可选地，所述电气介数的计算公式为：
[0019][0020]I
ij
(m,n)＝I
i
(m,n)
‑
I
j
(m,n)
[0021][0022][0023]其中，B
e
(m,n)为线路(m,n)的电气介数，I
ij
(m,n)为线路(m,n)所在供电区域内“发电
‑
负荷”节点对(i,j)间注入单位电流元后在线路(m,n)上所引起的电流；W
i
为发电节点i的实际出力，W
j
为负荷节点j的实际负荷量，G为电网的发电节点集合，L为电网的负荷节点集合；I
i
(m,n)、I
j
(m,n)为分别在发电节点i和负荷节点j注入单位电流元时在线路(m,n)上引起的电流；为在发电节点i注入单位电流元后在线节点m、n引起的电压，y
mn
为线路(m,n)的导纳，为在负荷节点j注入单位电流元后在线节点m、n引起的电压，y
mn
为线路(m,n)的导纳，R
mn
为线路(m,n)的电阻；X
mn
为线路(m,n)的电抗。
[0024]可选地，所述均通过以下步骤计算：
[0025]利用节点电压计算公式计算出在发电节点i注入单位电流元引起的各节点电压，所述节点电压计算公式为：
[0026][0027][0028]将导纳矩阵Y进行因子分解，得到Y＝LDU，其中L为下三角矩阵，D为对角矩阵，U为上三角矩阵；
[0029]在所述节点电压计算公式的左右同时乘以Y
‑1，得到：
[0030][0031]其中，N为线路节点总数，e
A
为发电节点i或负荷节点j处注入的单位电流元，A为发电节点i或负荷节点j。
[0032]第二方面，本专利技术提供了一种电网关键输电断面在线识别系统，包括：
[0033]电气介数计算模块，被配置为用于基于线路电气介数算法，分别计算电网所包含的各供电区域内各线路的电气介数作为线路重要性权重；
[0034]初始断面构建模块，被配置为用于筛选出各个供电区域内电气介数大于设定阈值的线路，作为各供电区域的初始断面；
[0035]关键断面构建模块，被配置为用于基于各初始断面，结合预设的线路筛选方法，获得各供电区域的关键断面。
[0036]可选地，所述电网关键输电断面在线识别系统还包括：供电区获得模块，所述供电区获得模块包括：
[0037]拓扑单元，被配置为用于基于电网运行方式数据，对电网进行全网结构拓扑，获取电网设备节点间的供电路径；
[0038]分区单元，被配置为用于根据拓扑后的供电路径和设备电压等级，以设备电压等级小于预设的电压等级和设备之间存在供电路径为原则，将电网划分成多个供电区域。
[0039]可选地，所述基于各初始断面，结合预设的线路筛选方法，获得各供电区域的关键断面包括：
[0040]针对每一供电区域，依次设置初始断面中的一条线路处于故障状态，重新计算电网潮流，基于电网潮流计算结果，计算出处于故障状态的线路所在供电区域内其他所有线路的电气介数，并筛选出电气介数大于设定阈值的线路加入线路故障集，最终将线路故障集与初始断面组合成关键断面。
[0041]可选地，在所述重新计算电网潮流步骤之后还包括：
[0042]根据潮流计算后的电网运行方式数据，对电网进行全网结构拓扑，得到故障设置后的全网结构拓扑，通过将故障设置后的全网结构拓扑与故障设置前的全网结构拓扑进行比较，若电网存在电气岛解列或造成部分节点失点，则将该处于故障状态的线路作为一个独立的关键断面。
[0043]可选地，所述电气介数的计算公式为：
[0044][0045]I
ij
(m,n)＝I
i
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网关键输电断面在线识别方法，其特征在于，包括：基于线路电气介数算法，分别计算电网所包含的各供电区域内各线路的电气介数作为线路重要性权重；筛选出各个供电区域内电气介数大于设定阈值的线路，作为各供电区域的初始断面；基于各初始断面，结合预设的线路筛选方法，获得各供电区域的关键断面。2.根据权利要求1所述的一种电网关键输电断面在线识别方法，其特征在于：各供电区通过以下步骤获得：基于电网运行方式数据，对电网进行全网结构拓扑，获取电网设备节点间的供电路径；根据拓扑后的供电路径和设备电压等级，以设备电压等级小于预设的电压等级和设备之间存在供电路径为原则，将电网划分成多个供电区域。3.根据权利要求1所述的一种电网关键输电断面在线识别方法，其特征在于：所述基于各初始断面，结合预设的线路筛选方法，获得各供电区域的关键断面包括：针对每一供电区域，依次设置初始断面中的一条线路处于故障状态，重新计算电网潮流；基于电网潮流计算结果，计算出处于故障状态的线路所在供电区域内其他所有线路的电气介数，并筛选出电气介数大于设定阈值的线路加入线路故障集，最终将线路故障集与初始断面组合成关键断面。4.根据权利要求3所述的一种电网关键输电断面在线识别方法，其特征在于，在所述重新计算电网潮流步骤之后还包括：根据电网潮流计算后的电网运行方式数据，对电网进行全网结构拓扑，得到故障设置后的全网结构拓扑；通过将故障设置后的全网结构拓扑与故障设置前的全网结构拓扑进行比较，若电网存在电气岛解列或造成部分节点失点，则将该处于故障状态的线路作为一个独立的关键断面。5.根据权利要求1所述的一种电网关键输电断面在线识别方法，其特征在于：所述电气介数的计算公式为：I
ij
(m,n)＝I
i
(m,n)
‑
I
j
(m,n)(m,n)其中，B
e
(m,n)为线路(m,n)的电气介数，I
ij
(m,n)为线路(m,n)所在供电区域内“发电
‑
负荷”节点对(i,j)间注入单位电流元后在线路(m,n)上所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨杰，罗玉春，邱子航，司晓峰，周毅，戴雪梅，彭龙，张元觉，宋霄霄，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院有限公司国家电网有限公司华东分部国网甘肃省电力公司东南大学，
类型：发明
国别省市：