一种用于生成电网仿真分析算例的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于生成电网仿真分析算例的方法及系统，包括：对实际电网的拓扑结构进行分析，确定所述实际电网的拓扑结构特征；根据初始节点数随机进行拓扑结构的生成，以获取初始的拓扑结构；基于所述实际电网的拓扑结构特征和所述总节点数确定约束条件，并按照预设数量依次在当前的拓扑结构上增加节点，以对当前的拓扑结构进行更新，直至更新后的拓扑结构的节点总数为所述总节点数时，确定当前的拓扑结构为满足所述约束条件的电网仿真分析算例对应的最终拓扑结构；基于所述最终拓扑结构进行节点和支路的电气参数的赋值，以生成所述电网仿真分析算例。本发明专利技术能够迅速高效地生成海量电网仿真分析算例，避免了现存人工构造算例的局限性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于生成电网仿真分析算例的方法及系统
本专利技术涉及电力系统仿真
，并且更具体地，涉及一种用于生成电网仿真分析算例的方法及系统。
技术介绍
电网仿真计算广泛应用于电网运行、规划、设计等领域，是电网的一项基础性支撑技术。电网仿真计算本质上是大规模代数-微分方程组的求解过程，其研究工作主要包括对电力系统元件的建模和对模型求解方法的探索。随着我国电网的发展，越来越多的新型电气设备加入电力系统，对电网元件建模提出新要求。同时，由于代数-微分方程组的不断扩大，也使得相关求解方法的研究日益迫切。电力网络元件建模及潮流求解方法，最终都需要通过实际计算来验证其准确性和适用性。与此同时，针对我国电网发展需要所提出的各类电网运行控制措施、规划设计方法等关键技术，往往也需要基于仿真算例进行分析研究和效果验证，之后才有可能逐步实际应用。长期以来，与电网仿真相关的验证计算主要采用的算例系统包括两类，一类是能够公开获得的、被广泛采用的经典算例系统。这些算例比较成熟，能够比较方便地与旧有结果进行比较，比如WEPRI-36节点系统、IEEE算例系统等。这类算本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生成电网仿真分析算例的方法，其特征在于，所述方法包括：/n对实际电网的拓扑结构进行分析，确定所述实际电网的拓扑结构特征；/n确定需求的电网仿真分析算例的总节点数，并根据初始节点数随机进行拓扑结构的生成，以获取初始的拓扑结构；/n基于所述实际电网的拓扑结构特征和所述总节点数确定约束条件，并按照预设数量依次在当前的拓扑结构上增加节点，以对当前的拓扑结构进行更新，直至更新后的拓扑结构的节点总数为所述总节点数时，确定当前的拓扑结构为满足所述约束条件的电网仿真分析算例对应的最终拓扑结构；/n基于所述最终拓扑结构进行节点和支路的电气参数的赋值，以生成所述电网仿真分析算例。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于生成电网仿真分析算例的方法，其特征在于，所述方法包括：
对实际电网的拓扑结构进行分析，确定所述实际电网的拓扑结构特征；
确定需求的电网仿真分析算例的总节点数，并根据初始节点数随机进行拓扑结构的生成，以获取初始的拓扑结构；
基于所述实际电网的拓扑结构特征和所述总节点数确定约束条件，并按照预设数量依次在当前的拓扑结构上增加节点，以对当前的拓扑结构进行更新，直至更新后的拓扑结构的节点总数为所述总节点数时，确定当前的拓扑结构为满足所述约束条件的电网仿真分析算例对应的最终拓扑结构；
基于所述最终拓扑结构进行节点和支路的电气参数的赋值，以生成所述电网仿真分析算例。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实际电网的拓扑结构特征，包括：网络的节点总数、网络的平均度、网络的聚类系数和网络的平均路径。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对实际电网的拓扑结构进行分析，确定所述实际电网的拓扑结构特征，包括：
计算所述实际电网的每个节点的度数的平均值作为网络的平均度；其中，对于任一个节点，与该节点连接的其他节点的总数为该节点的度数；
利用如下公式确定网络的聚类系数，包括：
Ci＝2Ei/(ki(ki-1))，
其中，Ci为节点i的聚类系数；ki为与节点i相邻的节点数，节点i和其相邻的节点之间的边数最大值为ki(ki-1)/2；Ei为节点i和其相邻的节点之间的实际边数；
利用如下公式确定网络的平均路径，包括：



其中，L为网络的平均路径；N为网络的节点总数；dij为节点i和节点j之间的距离，为连接节点i和节点j的最短路径上的边数。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用如下方式按照预设数量依次在当前的拓扑结构上增加节点，以对当前的拓扑结构进行更新，包括：
计算当前的拓扑结构中每个节点的度数，根据每个节点的度数基于均匀分布确定每个节点的连接概率，并根据每个节点的连接概率和预设数量随机地确定连接节点，并在确定的连接节点上增加新的节点，以对当前的拓扑结构进行更新。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述最终拓扑结构进行节点和支路的电气参数的赋值，以生成所述电网仿真分析算例，包括：
根据总节点数随机生成电网节点地理分布图，根据所述最终拓扑结构中所有节点的连接关系对所述电网节点地理分布图中的节点进行顺次连接，并计算每组相连接的两个节点在所述电网节点地理分布图的距离和预设的输电线路单位长度的阻抗的乘积，以确定所述最终拓扑结构中任意的两个节点之间的支路阻抗值；
根据预设的发电机个数基于均匀分布的原则确定发电机节点，并根据所述实际电网中发电机的典型参数确定发电机节点的有功出力，根据发电机节点的有功出力和预设的有功无功比例系数的乘积确定发电机节点的无功出力；
将每个发电机节点和其相邻节点之间的支路作为变压器，并根据所述实际电网中发电机的典型参数确定变压器的有功出力和无功出力；
按照预设的负荷节点概率阈值基于均匀分布的原则确定负荷节点，并在基于基准功率确定的功率区间内按照均匀分布的原则随机确定每个负荷节点的有功出力和无功出力；
根据经过电气参数赋值的最终拓扑结构，确定所述电网仿真分析算例。


6.一种用于生成电网仿真分析算例的系统，其特征在于，所述系统包括：
拓扑...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兴雷，黄彦浩，文晶，李文臣，张开宇，徐希望，赵敏，孙璐，李芳，王甜婧，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11