[发明专利]基于FP-growth算法的大电网关键线路识别方法

摘要

本发明提出一种基于FP‑growth算法的大电网关键线路识别方法，其特征在于：包括利用直流潮流法获得线路有功关联关系矩阵，基于电网运行状态、线路潮流约束条件和线路有功关联关系矩阵建立线路开断概率模型；基于线路开断概率模型对连锁故障进行蒙特卡洛模拟，生成连锁故障集；基于FP‑growth算法，对连锁故障集进行频繁项挖掘，确定关键线路。应用本发明技术方案能在故障早期短时间内对线路有功潮流发生急剧变化的少数线路进行识别并加以控制，对抑制连锁故障保证电力系统的安全稳定运行具有重要意义。

主权项

1.一种基于FP‑growth算法的大电网关键线路识别方法，其特征在于：包括利用直流潮流法获得线路有功关联关系矩阵，基于电网运行状态、线路潮流约束条件和线路有功关联关系矩阵建立线路开断概率模型；基于线路开断概率模型对连锁故障进行蒙特卡洛模拟，生成连锁故障集；基于FP‑growth算法，对连锁故障集进行频繁项挖掘，确定关键线路；所述利用直流潮流法获得线路有功关联关系矩阵，包括根据下式得到初始故障线路开断后的线路有功关联关系矩阵，其中，为节点i、j之间支路断开后各支路有功功率增量向量，为支路开断前的有功功率，S为支路节点关联矩阵，B为节点电纳矩阵，M^ij为和开断支路相应的向量；所述建立线路开断概率模型，包括利用分段曲线的模式描述潮流与线路停运概率之间的关系，设L_limit为线路正常运行的潮流限值，L_max为线路运行的潮流限值，P_H为隐性故障概率，P_T为线路潮流超过极限值时线路开断概率，对应曲线的函数关系如下，其中，P为线路开断概率，L为线路实时潮流；对连锁故障进行蒙特卡洛模拟的实现过程如下，1)设定线路开断概率模型参数，包括路径搜索结束条件，所述路径搜索结束条件为控制措施参数E_n，E_n代表最大故障链长度；2)确定电网初始运行状态，包括线路潮流和拓扑结构；3)选择初始故障线路并断开，记线路断开条数N_T＝1，若满足路径搜索结束条件，若N_T≥E_n，则转入8)，否则进入4)；4)计算各支路相应的线路有功关联关系矩阵，根据线路开断概率模型计算各支路开断概率；5)进行蒙特卡洛模拟，确定开断支路；若无新开断支路，则转入步骤8)；否则，进入下一步骤6)；6)若新开断支路数多于一条，则根据轮盘赌法只选择一条，令N_T＝N_T+1；7)判断是否满足路径搜索结束条件，若N_T≥E_n，则转入8)；否则，断开新开断支路，进行最优潮流计算，更新电网运行状态，转入4)；8)单次连锁故障模拟过程结束，记录开断支路。