一种计及高铁冲击负荷作用下的电网脆弱线路辨识方法技术

一种计及高铁冲击负荷作用下的电网脆弱线路辨识方法，其步骤是：(1)考虑高铁负荷的随机波动特性，利用正态分布和二项分布的组合建立高铁负荷的概率模型，然后在IEEE39节点系统中进行N‑1概率潮流计算；(2)根据N‑1概率潮流计算结果建立电力系统的相关性网络；(3)在相关性网络的基础上采用加权K核分解方法辨识电力系统中的脆弱线路。本发明专利技术对高铁负荷进行等效描述，建立的相关性网能兼顾考虑电力系统的拓扑结构特点和运行状态特性，能精确的辨识系统中的脆弱线路。本发明专利技术在我国大规模高铁接入电网的背景下，针对其负荷剧烈波动、冲击特性，提出一种以蒙特卡洛模拟为基础的加权K核分解方法，以辨识电网中的脆弱线路。

A Method for Identifying Fragile Lines in Power Grid Considering the Impact Load of High-speed Railway

A method for identifying vulnerable lines in Power Grid Considering high-speed rail impact load is presented. The steps are: (1) considering the random fluctuation characteristics of high-speed rail load, the probability model of high-speed rail load is established by combining normal distribution and binomial distribution, and then the N_1 probabilistic power flow calculation is carried out in IEEE39-bus system; (2) the correlation network of power system is established based on the N_1 probabilistic power flow calculation results. (3) On the basis of the correlation network, the weighted K-kernel decomposition method is used to identify the fragile lines in the power system. The invention describes the high-speed railway load equivalently, and establishes a correlation network which takes into account both the topological structure and operation state characteristics of the power system, and can accurately identify the fragile lines in the system. Under the background of large-scale high-speed rail connected to power grid in our country, a weighted K-core decomposition method based on Monte Carlo simulation is proposed to identify the fragile lines in power grid in view of its load fluctuation and impact characteristics.

【技术实现步骤摘要】
一种计及高铁冲击负荷作用下的电网脆弱线路辨识方法
本专利技术涉及电网脆弱性分析中脆弱线路辨识方法，对阻止电网连锁故障的传播、预防电网大停电的发生起着关键的作用。
技术介绍
近年来，世界范围内的大停电事故频繁发生。对国家和社会造成了巨大的经济损失和严重的社会影响，引起了人们对电力系统可靠性的再次强烈关注。研究表明，一般电网大停电的发生是由个别元件故障开始，在潮流转移过程中引发连锁故障，最终导致系统崩溃，其中极少数关键线路对大停电范围的扩散起到推波助澜的作用。因此，如何辨识这些关键线路具有重要的理论研究和实际应用价值。现有的技术按照建模的出发点不同主要可以分为两大类。第一类基于电力系统状态特性，以潮流计算为核心，立足于电力系统的静动态特性，用概率或确定性的方法来描述电网的连锁故障传播过程，运用了熵理论法、风险评估法、能量函数法以及连锁故障模拟法，从而达到脆弱线路辨识的目的。上述方法主要考虑了电网扰动下的线路潮流转移和分布特性、节点电压偏移、虚拟注入功率扰动、系统失负荷等方面。第二类基于复杂网络理论，以电网的拓扑结构为核心。利用网络结构中的度值和介数等指标对脆弱线路进行辨识，包括电气介数、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计及高铁冲击负荷作用下的电网脆弱线路辨识方法，其特征在于，首先考虑高铁负荷的随机波动特性，建立高铁负荷的概率模型，然后在IEEE39节点系统中进行N‑1概率潮流计算；根据N‑1概率潮流计算结果建立电力系统的相关性网络；最后，在相关性网络的基础上采用加权K核分解方法辨识电力系统中的脆弱线路；包括如下步骤：步骤1：高铁负荷特性建模首先，根据高铁负荷剧烈波动的特点及其概率密度分布，利用正态分布和二项分布的组合建立了高铁负荷的概率模型，如式(1)；

【技术特征摘要】
1.一种计及高铁冲击负荷作用下的电网脆弱线路辨识方法，其特征在于，首先考虑高铁负荷的随机波动特性，建立高铁负荷的概率模型，然后在IEEE39节点系统中进行N-1概率潮流计算；根据N-1概率潮流计算结果建立电力系统的相关性网络；最后，在相关性网络的基础上采用加权K核分解方法辨识电力系统中的脆弱线路；包括如下步骤：步骤1：高铁负荷特性建模首先，根据高铁负荷剧烈波动的特点及其概率密度分布，利用正态分布和二项分布的组合建立了高铁负荷的概率模型，如式(1)；式中，f(x)表示高铁负荷的概率密度，x表示高铁负荷取值，p表示高铁负荷为零时的概率，μ表示高铁负荷的均值，σ表示高铁负荷的方差；在生成高铁负荷模拟数据时按以下两个步骤进行，随机变量每次取值相互独立；Step1：先在0～1之间产生一个随机数R，若R＜p，则高铁负荷值X＝0，结束；否则转入步骤2；Step2：随机取一个服从数学期望为μ，方差为σ2的正态分布值作为高铁负荷值，若X＝0，则舍弃本次取值，转入步骤1，否则结束；步骤2：计算考虑高铁负荷特性的N-1蒙特卡洛概率潮流结合高铁负荷的概率模型，以IEEE39作为分析对象，将其中的几个关键负荷替换成高铁负荷；然后利用蒙特卡洛模拟法对系统进行5000次N-1概率潮流计算，得到5000组支路有功功率值，再利用概率统计方法求出其数学期望；步骤3：根据支路功率耦合关系构建电力系统的相关性网络为了兼顾考虑电网的拓扑结构特点及系统运行的状态特性，建立了电力系统的相关性网络；该相关性网络的建立以步骤1中N-1概率潮流计算为基础，以原电网中的输电线路为节点，以该线路开断后引起的其他线路的潮流增加为边权构建了一个新的网络，称该网络为原电力系统的相关性网络；步骤4：利用加权K核分解法辨识脆弱线路步骤3中建立的相关性网络是双向加权网络，...

【专利技术属性】
技术研发人员：范文礼，赵晋，张乔，罗旭，崔荣，邱紫阳，侯荣均，温力力，苏冬冬，刘志刚，
申请(专利权)人：西南交通大学，国网重庆市电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：四川,51