一种电网网络分割方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术属于电力系统仿真技术领域，公开一种电网网络分割方法、装置、设备及介质；所述方法，包括：获取待分割电网网络；根据所述待分割电网网络获得拉普拉斯矩阵；计算与拉普拉斯矩阵的第二最小特征值λ2相对应的特征向量H2，并对H2的元素进行排序；将特征向量H2中N1个最大元素相对应的节点划分为组1，将其余节点划分为组2，获得第一分割方案；N1为小于M的正整数；将特征向量H2中的N1个最小元素对应的节点划分为组1，将其余节点划分为组2，获得第二分割方案；比较第一分割方案和第二分割方案的割集规模，以割集规模较小的分割方案为电网网络的分割方案。本发明专利技术能够大幅度提升大规模电力电子的微秒级高性能计算。电子的微秒级高性能计算。电子的微秒级高性能计算。

【技术实现步骤摘要】
一种电网网络分割方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术属于电力系统仿真
，特别涉及一种电网网络分割方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]随着电力电子技术飞速发展，现代电力系统中采用大量大功率电力电子器件对电能进行控制与变换，例如柔性交流输电、高压直流输电、分布式发电和可再生能源能源发电等大部分需要通过电力电子装置才能接入大电网中。电力电子装置的应用，使电能质量和使用效率得到了有效提高，但是其建模方式与传统电力系统仿真建模存在明显差异，其中的开关元件多数采用PWM技术进行开断控制，导致电网的运算拓扑随着开关的高频变化而变化，如何能够在保证实时仿真的同时，快速准确计算高频且非整步长时间点的电力电子开关动作，已成为当前电力系统数值仿真需要解决的一大难题。而电力系统体量的扩大、复杂度的增加，使得对电力系统进行数值仿真的速度与精度难以协调。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种电网网络分割方法、装置、设备及介质，以提升大规模电力电子的微秒级高性能计算的电网网络分割效率和精度。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]第一方面，本专利技术提供一种电网网络分割方法，包括：
[0006]获取待分割电网网络；所述电网网络具有M个节点，M为正整数；
[0007]根据所述待分割电网网络获得邻接矩阵；根据所述邻接矩阵获得对角矩阵；根据所述邻接矩阵和对角矩阵获得拉普拉斯矩阵；
[0008]计算与拉普拉斯矩阵的第二最小特征值λ2相对应的特征向量H2；按从最大到最小的顺序对特征向量H2的元素进行排序；
[0009]将特征向量H2中N1个最大元素相对应的节点划分为组1，将其余节点划分为组2，获得第一分割方案；N1为小于M的正整数；
[0010]将特征向量H2中的N1个最小元素对应的节点划分为组1，将其余节点划分为组2，获得第二分割方案；
[0011]比较第一分割方案和第二分割方案的割集规模，以割集规模较小的分割方案为电网网络的分割方案。
[0012]本专利技术进一步的改进在于：M为偶数，N1等于
[0013]本专利技术进一步的改进在于：N1等于
[0014]本专利技术进一步的改进在于：还包括以下步骤：将获得的电网网络的分割方案中的组1或者组2继续分割为两组。
[0015]本专利技术进一步的改进在于：所述割集规模W为：
[0016][0017]式中，G为邻接矩阵，若节点i和节点j之间存在支路，G
ij
＝1，否则G
ij
＝0。
[0018]本专利技术进一步的改进在于：还包括以下步骤：基于电网网络的分割方案对电力系统进行数值仿真。
[0019]第二方面，本专利技术提供一种电网网络分割装置，包括：
[0020]获取模块，用于获取待分割电网网络；所述电网网络具有M个节点，M为正整数；
[0021]拉普拉斯矩阵建立模块，用于根据所述待分割电网网络获得邻接矩阵；根据所述邻接矩阵获得对角矩阵；根据所述邻接矩阵和对角矩阵获得拉普拉斯矩阵；
[0022]计算模块，用于计算与拉普拉斯矩阵的第二最小特征值λ2相对应的特征向量H2；按从最大到最小的顺序对特征向量H2的元素进行排序；
[0023]第一划分模块，用于将特征向量H2中N1个最大元素相对应的节点划分为组1，将其余节点划分为组2，获得第一分割方案；N1为小于M的正整数；
[0024]第二划分模块，用于将特征向量H2中的N1个最小元素对应的节点划分为组1，将其余节点划分为组2，获得第二分割方案；
[0025]比较模块，用于比较第一分割方案和第二分割方案的割集规模，以割集规模较小的分割方案为电网网络的分割方案。
[0026]本专利技术进一步的改进在于：所述割集规模W为：
[0027][0028]式中，G为邻接矩阵，若节点i和节点j之间存在支路，G
ij
＝1，否则G
ij
＝0。
[0029]第三方面，本专利技术提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现所述的电网网络分割方法。
[0030]第四方面，本专利技术一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现所述的电网网络分割方法。
[0031]相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0032]本专利技术提供一种电网网络分割方法、装置、设备及介质；所述方法包括：获取待分割电网网络；所述电网网络具有M个节点，M为正整数；根据所述待分割电网网络获得邻接矩阵；根据所述邻接矩阵获得对角矩阵；根据所述邻接矩阵和对角矩阵获得拉普拉斯矩阵；计算与拉普拉斯矩阵的第二最小特征值λ2相对应的特征向量H2；按从最大到最小的顺序对特征向量H2的元素进行排序；将特征向量H2中N1个最大元素相对应的节点划分为组1，将其余节点划分为组2，获得第一分割方案；N1为小于M的正整数；将特征向量H2中的N1个最小元素对应的节点划分为组1，将其余节点划分为组2，获得第二分割方案；比较第一分割方案和第二分割方案的割集规模，以割集规模较小的分割方案为电网网络的分割方案；本专利技术直接通过对表征网络拓扑的Laplace矩阵进行特征值和特征向量计算即可实现指定规模的快速分区；这一特征使得利用各种成熟的矩阵计算程序库来改善计算性能成为可能。本专利技术能够大幅度提升大规模电力电子的微秒级高性能计算的电网网络分割效率和精度。
附图说明
[0033]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示
意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0034]图1为可分群的网络示意图；
[0035]图2为顶点交换的网络示意图；其中图2(a)为交换前的网络示意图，图2(b)为交换后的网络示意图；
[0036]图3为待分割网络的初始编号示意图；
[0037]图4为标准步骤3对应的分割结果示意图；
[0038]图5为标准步骤4对应的分割结果示意图；
[0039]图6为测试所用随机网络示意图；
[0040]图7为第二小特征值对应特征向量排序后的节点编号顺序示意图；
[0041]图8为第一次分区结果示意图；
[0042]图9为最终分割结果示意图；
[0043]图10为本专利技术一种电网网络分割方法的流程示意图；
[0044]图11为本专利技术一种电网网络分割装置的结构示意图；
[0045]图12为本专利技术一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
[0046]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0047]以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本专利技术提供进一步的详细说明。除非另有指明，本专利技术所采用的所有技术术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网网络分割方法，其特征在于，包括：获取待分割电网网络；所述电网网络具有M个节点，M为正整数；根据所述待分割电网网络获得邻接矩阵；根据所述邻接矩阵获得对角矩阵；根据所述邻接矩阵和对角矩阵获得拉普拉斯矩阵；计算与拉普拉斯矩阵的第二最小特征值λ2相对应的特征向量H2；按从最大到最小的顺序对特征向量H2的元素进行排序；将特征向量H2中N1个最大元素相对应的节点划分为组1，将其余节点划分为组2，获得第一分割方案；N1为小于M的正整数；将特征向量H2中的N1个最小元素对应的节点划分为组1，将其余节点划分为组2，获得第二分割方案；比较第一分割方案和第二分割方案的割集规模，以割集规模较小的分割方案为电网网络的分割方案。2.根据权利要求1所述的一种电网网络分割方法，其特征在于，M为偶数，N1等于3.根据权利要求1所述的一种电网网络分割方法，其特征在于，N1等于4.根据权利要求1所述的一种电网网络分割方法，其特征在于，还包括以下步骤：将获得的电网网络的分割方案中的组1或者组2继续分割为两组。5.根据权利要求1所述的一种电网网络分割方法，其特征在于，所述割集规模W为：式中，G为邻接矩阵，若节点i和节点j之间存在支路，G
ij
＝1，否则G
ij
＝0。6.根据权利要求1所述的一种电网网络分割方法，其特征在于，还包括以下步骤：基于电网网络的分割方案对电力系统进行数值仿真。7.一种电网网络分割装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑伟杰，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：