專利名稱：一種基于運行極限匹配模型的電網連鎖故障抑制方法
技術領域：
本發明涉及一種電網連鎖故障規模抑制方法，尤其是涉及一種基于運行極限匹配 模型的電網連鎖故障抑制方法。
背景技術：
近年來.電力系統大停電事故的頻發引起了人們的關注，不少研究基于復雜網絡 理論對于電力網絡的結構脆弱性進行了分析。其結果顯示大型的電力網絡中普遍存在一些 長程連接，這些長程連接為電能的高效率輸送提供了有利條件，但同時也會承擔更多的電 能輸送任務，致使電網的負荷分布出現異質特性。當這些傳輸負荷較高的支路發生故障時 會引發低負荷支路上負荷的劇烈波動，從而導致更多支路出現過負荷現象引發連鎖故障。
為此，不少研究提出了相應的運行極限匹配模型 ，期望通過合理規劃電網投資， 提升重要支路或節點的運行極限抑制故障在電力網絡中的傳播，降低故障的規模。其中文 獻提出了一種按支路負荷大小設置其運行極限的匹配模型(即見模型)，該模型以支路的初 始負荷作為依據，按照統一比率提升其運行極限，為高負荷的支路匹配更高的運行極限，預 防高負荷支路上出現過負荷現象，有效保護了電網中的長程連接。文獻則在ML模型的基礎 上綜合考慮節點的度數大小，提出按節點度數分配的匹配模型(即LW模型)，在保護高負荷 支路的同時也提升高度數節點的運行極限，兼顧了電力網絡中的負荷分布的異質特性與節 點度數分布的無標度特性。但是大量的仿真實驗結果證明，以上兩種匹配模型不能適用于 所有類型的電力網絡。
目前，ML和LW模型可以很好的適用于無標度電網，但在聚類系數較高的小世界電 網中不能取得較好的收益。按照ML或LW模型規劃小世界電網投資時，連鎖故障的規模與 電網投資之間的函數關系存在明顯的閾值，當電網投資有限時，小故障的規模不能得到有 效抑制。發明內容
本發明主要是解決現有技術所存在的技術問題；提供了一種減少故障在高聚類區 域的累積，使得電網的資源得到合理利用，有效抑制連鎖故障的一種基于運行極限匹配模 型的電網連鎖故障抑制方法。
本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的
一種基于運行極限匹配模型的電網連鎖故障抑制方法，其特征在于，包括以下步 驟
步驟1，將電力系統抽象成帶權重的網絡模型，采用輸電線路的阻抗大小作網絡 模型中邊的權重，將電力系統抽象成帶權重的網絡模型；
步驟2，根據抽象得到出的網絡模型，計算實際電網中各條輸電線路在網絡模型中 的聚類系數7并統計網絡的特征參數，包括網絡節點總數N、網絡總邊數m、網絡的平均聚 類系數P;
步驟3，對電網的各種工況進行穩態潮流計算，得出電網中各條輸電線路潮流可以達到的最大值，記做L (ejj)，
步驟4，根據步驟1、2得出輸電線路的聚類系數，以及步驟3得出的潮流最大值 Uei1)，對電網的每條輸電線路進行基于運行極限匹配模型的極限匹配，基于以下公式
權利要求
1.一種基于運行極限匹配模型的電網連鎖故障抑制方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1，將電力系統抽象成帶權重的網絡模型，采用輸電線路的阻抗大小作網絡模型中邊的權重,將電力系統抽象成帶權重的網絡模型；步驟2，根據抽象得到出的網絡模型，計算實際電網中各條輸電線路在網絡模型中的聚類系數，并統計網絡的特征參數，包括網絡節點總數N、網絡總邊數m、網絡的平均聚類系數？；步驟3，對電網的各種工況進行穩態潮流計算，得出電網中各條輸電線路潮流可以達到的最大值，記做L (ejj)，步驟4，根據步驟1、2得出輸電線路的聚類系數，以及步驟3得出的潮流最大值L ( )， 對電網的每條輸電線路進行基于運行極限匹配模型的極限匹配，基于以下公式
2.根據權利要求1所述的一種基于運行極限匹配模型的電網連鎖故障抑制方法，其特征在于，所述的步驟I中，帶權重的網絡模型基于以下公式
3.根據權利要求1所述的在上述的一種棊于運行極限匹配模型的電網連鎖故障抑制方法，其特征在于，所述的步驟2中，聚類系數7，作為反應支路對于網絡冗余連接結構的重要程度評價指標，其數學表達式如下式四所示 23；,,式四；
4.根據權利要求1所述的一種基于運行極限匹配模型的電網連鎖故障抑制方法，其特征在于，所述的步驟5中，控制參數P的取值范圍為P e
,其具體的最優取值會根據網絡特征參數發生小幅變化，對應網絡的節點總數與邊數越多、聚類系數越低，則控制參數的取值相應越低。
全文摘要
本發明涉及基于運行極限匹配模型的電網連鎖故障規模抑制方法，本發明提出了可調節控制系數的運行極限匹配模型，綜合考慮電力網絡的故障傳播特性與負荷分布，通過加大對于高聚類支路的投入減少故障在高聚類區域的累積現象。仿真實驗結果證明，在小世界電力網絡中適當提高對于高聚類支路的投資，即提高優化匹配模型中的控制參數，可以減少故障在高聚類區域的累積，使得電網的資源得到合理利用，有效抑制連鎖故障。
文檔編號H02J3/00GK103050971SQ201310036019
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月30日 優先權日2013年1月30日
發明者鄧長虹, 舒征宇 申請人:武漢大學