[发明专利]一种基于结构特性的电网分区算法

说明书

一种基于结构特性的电网分区算法，属于电网维护技术领域。包括以下步骤：1)电力网络简化；2)初步计算网络最短路径长度矩阵；3)计算当前网络中所有边的介数；4)找到介数最高的边；5)计算经社团划分后的网络最短路径长度矩阵；6)判断是否出现新的分区；7)计算加权模块指标；8)判断各枢纽是否被划分到不同的分区；9)判断是否存在不含枢纽变电站的分区；10)利用贪心算法快速合并分区；11)计算分区合并后的加权模块度指标；12)输出电磁环网分区方案。解决了电网分区盲目性较高的问题，将复杂网络社团结构理论应用于电网分区过程，为形成分区方案提供理论依据，能够宏观地衡量网络划分质量。

技术领域

本发明涉及一种基于结构特性的电网分区算法，属于电网维护技术领域。

背景技术

近年来，随着高一级电压电网的建设，下级电压电网逐步实现分区运行，相邻分区之间保持互为备用，应避免和消除严重影响电网安全稳定的不同电压等级的电磁环网。现有技术中，针对电磁环网分区的研究主要集中在方案评价阶段，对于方案形成过程只是根据工程经验按照行政区划或电网所属电力公司来划分，缺乏有效的理论支撑，难以形成合理的分区方案。

针对上述已有技术状况，本发明申请人做了大量反复而有益的探索，最终产品取得了有效的成果，并且形成了下面将要介绍的技术方案。

发明内容

针对上述的不足，本发明提供了一种基于结构特性的电网分区算法，将复杂网络社团结构理论应用于电网分区过程，为形成分区方案提供理论依据，克服了按照行政区划或电网所属电力公司划分时主观因素较重的缺点，能够宏观地衡量网络划分质量。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于结构特性的电网分区算法，包括以下步骤：

1)电力网络简化；

2)初步计算网络最短路径长度矩阵及所有最短路径；

3)计算当前网络中所有边的介数；

4)找到介数最高的边并将其从网络中移出；

5)计算经社团划分后的网络最短路径长度矩阵及所有最短路径；

6)判断是否出现新的分区；

7)计算加权模块指标；

8)判断各枢纽变电站是否被划分到不同的分区；

9)判断是否存在不含枢纽变电站的分区；

10)利用贪心算法快速合并分区；

11)计算分区合并后的加权模块度指标；

12)输出电磁环网分区方案。

进一步地，所述步骤1)的具体过程为：电力网络简化具体的简化方式包括：

a.电力网络仅限于高压输电网络，不考虑配电网络以及发电厂和变电站的主接线形式；

b.电力网络中的所有发电厂节点、变电站节点和负荷节点均抽象为无差别的节点，且不考虑接地点；

c.所有高压输电线路和变压器支路均抽象为网络中的有权边，权重为该支路的导纳模值，且忽略网络的有向性；

经过上述简化，使电力网络形成一张具有n个节点的无向、有权的稀疏连通图，用n×n阶的关联矩阵A表示。

进一步地，所述步骤2)的具体过程为：利用Floyd-Warshall算法计算网络最短路径长度矩阵及所有最短路径，包括：