一种基于博弈论的评价送端电磁环网解合环的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于博弈论的评价送端电磁环网解合环的方法，包括以下过程：分析确定电磁环网解合环的评价指标；采用多种方法分别计算各评价指标的权重，并将多种方法计算得到的各评价指标的权重进行组合博弈得到综合指标；计算电磁环网解环前后的综合指标，比较前后综合指标的大小来判断是否进行电磁环网解环。本发明专利技术利用博弈的思想对熵权法、专家主观法以及变异系数法进行合作博弈，确定电磁环网的综合指标，依据解环前后的综合指标确定电磁环网是否需要解环，对评价电磁环网解合环具有重要意义。

A Game Theory-based Method for Evaluating Solving Loops of Sender Electromagnetic Loop Networks

【技术实现步骤摘要】
一种基于博弈论的评价送端电磁环网解合环的方法
本专利技术属于电力系统
，具体涉及一种基于博弈论的评价送端电磁环网解合环的方法。
技术介绍
随着我国电网结构发展以及用电需求的增加，最初的低电压等级，不能满足供电需求，因此出现了高电压等级，而高电压等级和低电压等级的网络就形成了电磁环网。电磁环网在发展初期可以增强了传输通道的整体输电能力，但是随着高电压等级出现，电磁环网的弊端也逐渐暴露出来。电磁环网对网架结构的安全性和稳定性有很大的影响。所以，电磁环网是否解环是一个值得研究的问题。送端电网电源密集，短路电流较高，电磁环网的存在拉近了送受端网络的电气距离，进一步增加了送端厂站短路电流，可能造成短路电流超标，因此，有必要针对送端电磁环网的特点，开展送端电磁环网解合环的量化评估研究，明确电磁环网解环与否的判据，为电网安全稳定运行提供理论基础。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种基于博弈论的评价送端电磁环网解合环的方法，解决了现有技术中无法实现电磁环网解合环的量化评估的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于博弈论的评价送端电磁环网解合环的方法，其特征是，包括以下过程：S1，分析确定电磁环网解合环的评价指标；S2，采用多种方法分别计算各评价指标的权重，并将多种方法计算得到的各评价指标的权重进行组合博弈得到综合指标；S3，计算电磁环网解环前后的综合指标，比较前后综合指标的大小来判断是否进行电磁环网解环。进一步的，评价指标包括静态稳定裕度指标、热稳裕度指标、潮流转移比、安控量指标和短路电流裕度指标。进一步的，多种方法包括变异系数法、专家调查法和熵权法。进一步的，采用变异系数法计算各评价指标的权重的步骤如下：(1)指标的标准化处理由评价指标各值xi构成评价指标矩阵X＝[x1,x2,...xi,...,xn]，i＝1,2,...,n，n是评价指标的总数，对评价指标矩阵进行标准化处理，标准化处理计算公式如下式9，得到标准矩阵X'＝[x′1,x′2,...x′i,...,x′n]。(2)确定指标均值指标均值由下式确定：指标标准差由下式确定：(3)利用均值和标准差求解变异系数Vi利用变异系数Vi计算各指标权值qi进一步的，采用熵权法计算各评价指标的权重的步骤如下：(1)计算第i个评价指标的比重ti为：其中，xi为评价指标的值，n为评价指标数量；(2)计算第i个评价指标的熵值ei为：其中且0<ei<1；(3)计算第i个评价指标的差异性系数gi：gi＝1-ei(17)(4)确定第i个评价指标的权重值：进一步的，将多种方法计算得到的各评价指标的权重进行组合博弈得到综合指标包括以下过程：记采用第l种方法计算得到第i个评价指标的权重值为qi(l)，l＝1,2,...,m，m是方法的总数，i＝1,2,...,n，n是评价指标的总数，记m种方法计算得到第i个评价指标的权重值的平均值为(1)计算qi(l)与qi(m-l)的一致性相关系数Li(l)：其中，qi(m-l)是除qi(l)外的m-1种方法计算得到的第i个评价指标的权重组合，是m个qi(m-l)的平均值；n为指标个数；当m＝3时，qi(m-l)的计算公式为：(2)计算第i个评价指标的组合权重qi'的公式为：(3)将评价指标的组合权重归一化得到评价指标的组合权重Qi：则基于合作博弈法的评价指标的组合权重向量为:Q＝[Q1,Q2,...,Qi...,Qn]；(4)评价指标的综合指标W的计算公式为：其中，xi为第i个评价指标的值。进一步的，比较前后综合指标的大小来判断是否进行电磁环网解环包括：若解环前综合指标大于解环后综合指标，则优先考虑将电磁环网合环；若解环后综合指标小于解环后综合指标，则优先考虑将电磁环网解环。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术从电磁环网的送端系统出发，建立静态稳定，潮流转移比，热稳裕度以及安控稳定控制量，短路电流五个方面完善的指标评价体系对电磁环网进行评价；利用博弈的思想对熵权法、专家主观法以及变异系数法进行合作博弈，确定电磁环网的综合指标，依据解环前后的综合指标确定电磁环网是否需要解环，对评价电磁环网解合环具有重要意义。附图说明图1为送端电网外送通道；图2为本专利技术方法的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。送端电网向受端电网输送功率时，是通过电网最高等级的电压输送。但与此同时，送端电网满足自身电网的用电需求是通过低一级的电网供电，当低等级电网通过变压器相联时，将形成送端电网外送通道上的电磁环网。典型的送端电网外送通道如图1所示。在送端电网外送通道解环时，要考虑到高电压等级线路如果全部跳闸可能会导致送端电网孤网运行风险，所以在解环时需要考虑加强高电压等级的电网网架结构避免孤网风险，或者采用“稳控切机”或“高周切机”等措施避免局部电网大面积停电。本专利技术的一种基于博弈论的评价送端电磁环网解合环的方法，参见图2所示，包括以下过程：S1，分析确定电磁环网解合环评价指标，为了更好地评价电磁环网解合环前后的网架结构的稳定性以及安全性，以及方便解合环前后作对比，提出以下五个指标来评价电磁环网。(1)静态稳定裕度指标静态稳定是指电力系统受到小扰动后，不发生非周期性失步，自动恢复到起始运行状态的能力。输电断面静态稳定极限与联络线本身送电距离、送受端系统强度大小紧密相关，N-1事故后静态稳定裕度可表征系统网架结构的稳定程度。将解环后N-1事故后静态稳定裕度指标作为解合环判据指标之一，此静态稳定裕度指标采用式(1)进行计算。式中，Kps为N-1事故后静态稳定裕度；Pz为正常方式输送潮流(此正常方式是指N-1事故前)；Pjs为事故后静态稳定极限。(2)热稳裕度指标对于电磁环网，正常情况下，两侧系统间联络阻抗略小于高压线路阻抗，高压线路因故障断开后，传输功率将转移至低电压等级线路，造成线路过载，甚至有可能超过线路的热稳限额，进而制约断面输送能力。热稳裕度指标采用式(2)进行计算。式中，Kpn为热稳裕度；Pz为正常方式输送潮流；Pjn为高电压等级线路N-1事故后热稳极限。在Pz不变的前提下，Kpn值越大，即通道热稳极限越高，电磁环网可以不解环；Kpn值越小，则解环必要性越大。(3)潮流转移比高电压等级线路发生N-1故障下，潮流转移至相邻线路以及低电压等级线路。影响功率转移的因素有很多，主要包括以下几个方面；系统的阻抗变化、系统两侧的电压水平及相角、系统中的初始潮流、网络中的电源分布等。定义N-1事故后潮流转移比为:式中，λ为N-1事故后潮流转移比，ΔPH为高电压等级线路N-1事故后高电压等级线路潮流变化；PH为事故前高电压等级单回线路潮流。潮流转移比表征高电压等级线路故障对低电压等级线路潮流变化的影响，潮流转移比越小，表明N-1事故后转移至低电压等级线路潮流大，低电压等级线路存在过载风险，则电磁环网解环必要性大；而潮流转移比值大时，则电磁环网可以不解环。(4)安控量指标电磁环网高电压等级线路损失通道故障下，两端系统间的电气距离大大增加，系统稳定水平大幅下降，可能导致暂(动)态稳定事故，此时系统安控装置动作切除送端机组，继而导致受本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于博弈论的评价送端电磁环网解合环的方法，其特征是，包括以下过程：S1，分析确定电磁环网解合环的评价指标；S2，采用多种方法分别计算各评价指标的权重，并将多种方法计算得到的各评价指标的权重进行组合博弈得到综合指标；S3，计算电磁环网解环前后的综合指标，比较前后综合指标的大小来判断是否进行电磁环网解环。

【技术特征摘要】
1.一种基于博弈论的评价送端电磁环网解合环的方法，其特征是，包括以下过程：S1，分析确定电磁环网解合环的评价指标；S2，采用多种方法分别计算各评价指标的权重，并将多种方法计算得到的各评价指标的权重进行组合博弈得到综合指标；S3，计算电磁环网解环前后的综合指标，比较前后综合指标的大小来判断是否进行电磁环网解环。2.根据权利要求1所述的一种基于博弈论的评价送端电磁环网解合环的方法，其特征是，评价指标包括静态稳定裕度指标、热稳裕度指标、潮流转移比、安控量指标和短路电流裕度指标。3.根据权利要求1所述的一种基于博弈论的评价送端电磁环网解合环的方法，其特征是，多种方法包括变异系数法、专家调查法和熵权法。4.根据权利要求3所述的一种基于博弈论的评价送端电磁环网解合环的方法，其特征是，采用变异系数法计算各评价指标的权重的步骤如下：(1)指标的标准化处理由评价指标各值xi构成评价指标矩阵X＝[x1,x2,...xi,...,xn]，i＝1,2,...,n，n是评价指标的总数，对评价指标矩阵进行标准化处理，标准化处理计算公式如下，得到标准矩阵X'＝[x′1,x′2,...x′i,...,x′n]。(2)确定指标均值指标均值由下式确定：指标标准差由下式确定：(3)利用均值和标准差求解变异系数Vi利用变异系数Vi计算各指标权值qi5.根据权利要求3所述的一种基于博弈论的评价送端电磁环网解合环的方法，其特征是，采用熵权法计算各评价指标的权重的步骤如下：(1)计算第i个评价指标的比重ti为：其中，xi为评价指标的值，i＝1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新元，陈尚，程雪婷，张文朝，郑惠萍，马冬娟，杨俊炜，高宏，张谦，张一帆，薄利明，仲悟之，施浩波，
申请(专利权)人：南瑞集团有限公司，国网山西省电力公司，中国电力科学研究院有限公司，太原理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32