[发明专利]基于最大熵增的电网薄弱分区识别方法

说明书

本发明涉及一种基于最大熵增的电网薄弱分区识别方法。步骤S1、建立电网的典型运行方式数据；步骤S2、计算该电网在典型运行方式下电网的加权潮流熵；步骤S3、对各电网分区分别进行等倍数负荷增长；步骤S4、计算分区负荷增长后的系统加权潮流熵；步骤S5、筛选引起熵增最大分区作为稳定薄弱分区。本发明方法能够为分区运行的电网提供分区稳定性评估指标，筛选出对电网稳定性影响最大的区域，对于不同电压等级下分层分区运行电网区域稳定性研究及电网规划、运行决策以及事故处理等具有重要意义。

技术领域

本发明属于电力系统领域，具体涉及一种基于最大熵增的电网薄弱分区识别方法。

背景技术

大停电事故的发生将给社会生产和居民生活造成重大损失，进行电力系统稳定性研究，深入分析不同电压等级下分层分区运行电网区域稳定性，对电网规划、电网运行决策以及事故处理等具有重要意义。目前对于分区电网稳定性分析评估主要时域仿真分析法，但其依赖人工经验设定大量故障，难以保证故障集的覆盖范围；且分析结果同故障设置方式强相关，不同区域间缺少能够横向比较的稳定指标，无法全面客观评估不同区域的稳定程度，找出系统薄弱区域。

本发明提出了基于最大熵增的电网薄弱区域识别方法。通过加权潮流熵指标判断电网所处状态。加权潮流熵指标能够定量评估系统中关键指标的有序稳定程度，通过IEEE39节点系统大量仿真计算表明当加权潮流熵增大到40-50％及以上时，电网易进入自组织临界态，即发生大停电的风险显著增大。对分区运行的电网进行不同分区等比例负荷增长，研究各分区负荷增长对系统整体熵指标的影响，筛选引起系统熵增最大的区域为薄弱区域，并以某地实际电网为例，验证了所提方法的可行性和有效性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于最大熵增的电网薄弱分区识别方法，能够为分区运行的电网提供分区稳定性评估指标，筛选出对电网稳定性影响最大的区域，对于不同电压等级下分层分区运行电网区域稳定性研究及电网规划、运行决策以及事故处理等具有重要意义。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于最大熵增的电网薄弱分区识别方法，包括如下步骤：

步骤S1、建立电网的典型运行方式数据；

步骤S2、计算该电网在典型运行方式下电网的加权潮流熵；

步骤S3、对各电网分区分别进行等倍数负荷增长；

步骤S4、计算分区负荷增长后的系统加权潮流熵；

步骤S5、筛选引起熵增最大分区作为稳定薄弱分区。

在本发明一实施例中，所述步骤S2、S4中，加权潮流熵的计算方式如下：

设电网线路i的传输稳定限额为P_max，电网运行时线路i实时传输功率为P_i0，则线路i的负载率μ_i0为：

其中，n为电网线路总数；

综合考虑电网正常运行情况和可能遇到的故障后极端情况，并考虑裕度，设可能的线路负载率区间为[0，2.0]，即线路可能空载，也可能达到负载率2.0的极端状况；按照预定的步长X将负载率区间进行细分，形成负载率细分区间序列{[0，X]，(X，2X]，……，((k-1)X，kX]……，((m-1)X，2.0]}，其中，m＝2/X，k＝1,2,…m；设L_k为负载率μ_k0∈((k-1)X,kX]的线路条数，则得到负载率在该区间段的线路占全网线路的概率，即

进而建立潮流熵如下：

其中，C₁为常数，m为状态数；