一种基于复杂网络辨识的偏磁电流分布关键节点辨识方法技术

本发明专利技术公开了一种基于复杂网络辨识的偏磁电流分布关键节点辨识方法，包括：利用场路耦合模型计算系统各站点安装隔直装置前后偏磁电流，并基于偏磁电流平衡因子修正策略对安装隔直装置前后偏磁电流变化量进行修正；分别建立一维时序快照复杂网络模型和二维时序快照复杂网络模型对应的偏磁电流映射链接矩阵；建立基于二维时序快照改进网页排序算法的偏磁电流关键节点模型，通过一维时序快照复杂网络模型映射求解二维时序快照复杂网络模型下的各节点PR值排序，完成关键节点辨识。本发明专利技术充分考虑各维度之间同节点的偏磁电流映射关系以及同维度不同节点之间偏磁电流的映射关系，进而从全局角度进行电网隔直装置配置优化。化。化。

【技术实现步骤摘要】
一种基于复杂网络辨识的偏磁电流分布关键节点辨识方法


[0001]本专利技术涉及高压直流输电
，具体涉及一种基于复杂网络辨识的偏磁电流分布关键节点辨识方法和系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着直流输电技术的快速发展，由该技术产生的直流偏磁问题所引发的事故给各地造成了巨大的损失，这引起了国内外学者的普遍关注。直流偏磁的诱因有直流系统单极闭锁、地磁暴等。直流偏磁现象不仅会对变压器本体造成振动加剧、发热增加、噪声增大等不利影响，还会进一步对电网造成无功损耗加剧、电压波形畸变等严重危害，威胁电网的安全稳定运行。
[0003]反向注入电流法、中性点串联电阻法、中性点串联电容法、中性点串联阻容法、线路串电容法以及电位补偿法等方法是当前国内外抑制直流偏磁主流方式。根据理论和实践，上述方法虽然抑制偏磁电流的效果理想，但是上述方式对中性点加装隔直装置以后的直流重新分布缺少分析，并且上述方式也未考虑到电力系统网架拓扑结构变化对电网直流偏磁的影响。因此上述的方法依然会使得电网内部出现变压器中性点直流电流越限，从而并不能达到理想的抑制效果。

技术实现思路

[0004]为了解决现有抑制直流偏磁技术依然会使得电网内部出现变压器中性点直流电流越限，抑制效果较差的问题。本专利技术提供了一种基于复杂网络辨识的偏磁电流分布关键节点辨识方法。本专利技术基于复杂网络理论的结构辨识，综合电网的全局规划约束以及变压器中性点偏磁电流约束，来抑制电网内变压器的直流偏磁现象。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：r/>[0006]一种基于复杂网络辨识的偏磁电流分布关键节点辨识方法，包括：
[0007]建立复杂系统网络模型和场路耦合模型，利用所述场路耦合模型计算系统各站点安装隔直装置前后偏磁电流，并基于偏磁电流平衡因子修正策略对安装隔直装置前后偏磁电流变化量进行修正；
[0008]基于修正后的安装隔直装置前后偏磁电流变化量，分别建立一维时序快照复杂网络模型和二维时序快照复杂网络模型对应的偏磁电流映射链接矩阵；
[0009]考虑各节点间偏磁电流以及维度次数之间节点偏磁电流的映射关系，建立基于二维时序快照改进网页排序算法的偏磁电流关键节点模型，通过一维时序快照复杂网络模型映射求解二维时序快照复杂网络模型下的各节点PR值排序，完成整个系统偏磁电流分布的关键节点辨识。
[0010]作为优选实施方式，本专利技术的偏磁电流平衡因子修正策略具体为：基于节点允许通过最大偏磁电流改进熵理论引入偏磁电流动态平衡系数，修正安装隔直装置前后偏磁电流变化量。
[0011]作为优选实施方式，本专利技术的偏磁电流变化量修正过程具体如下：
[0012][0013][0014][0015]ΔI
′
ij
＝ΔI
ij
+α
k
[0016]式中，ΔI
ij
表示基于场路耦合模型计算获得的偏磁电流变化量；ΔI
′
ij
表示考虑最大偏磁电流的偏磁电流变化量的修正值；表示未加装隔直装置的情况下节点k的偏磁电流值；表示节点k的第m次加装隔直装置的偏磁电流值；i
k
表示节点k在未加装隔直装置的情况下偏磁电流裕度；I
max
表示节点允许通过最大偏磁电流；α
k
表示节点k的偏磁电流动态平衡系数；α
k
越大表示节点k映射获得偏磁电流越大。
[0017]作为优选实施方式，本专利技术定义初次安装隔直装置为一维时序快照的复杂网络模型以及后续各次更新安装隔直装置为二维时序快照的复杂网络模型。
[0018]作为优选实施方式，本专利技术的偏磁电流映射链接矩阵建立过程具体包括：
[0019]引入系统未加装隔直装置偏磁电流分布矩阵A＝[I
ij
]，其中，对角线元素为变电站节点所流过的偏磁电流，非对角线元素则为零；
[0020]基于最大均值差异迁移距离表示全网偏磁电流站点间映射关系，引入偏磁耦合系数矩阵S＝[s
ij
]，建立偏磁电流映射链接矩阵X＝[Δx
ij
]，矩阵元素具体为：
[0021][0022]Δx
ij
＝s
ij
×
ΔI
′
ij
+I
ij i＝1，
…
，n j＝1，
…
，n
[0023]式中，S
ij
表示节点i和节点j之间偏磁电流映射关系的强弱；S
ij
越大表示节点i和节点j之间偏磁电流的映射关系越强，ΔI
′
ij
表示考虑最大偏磁电流的偏磁电流变化量的修正值。
[0024]作为优选实施方式，本专利技术的关键节点辨识具体过程包括：
[0025]基于偏磁电流映射链接矩阵X∈{X1，X2}，列写对应偏磁电流映射转移矩阵G∈{G1，G2}，且G＝[g
ij
]，基于相对h指数的重要性引入时序周期因子矩阵以及偏磁权重因子，采用节点映射关系转移关键度修正策略，引入转移度修正转移因子p，具体表示为：
[0026][0027][0028]U
(k+1)T
＝U
(k)T
G+T
[0029][0030]式中，p
m
表示第m次加装隔直装置时的转移度修正因子；out表示第m次加装隔直装置时的偏磁电流绝对值减小的节点数量；in表示第m次加装隔直装置时的偏磁电流绝对值增加的节点数量；E表示元素为1的n维列向量；d表示阻尼系数，表示相连节点问的转移概率；E
′
表示重构后的逃逸列向量；T为时序周期因子矩阵；当X＝X1时，G＝G1为一维时序快照复杂网络基于偏磁电流映射链接矩阵建立的转移矩阵，当X＝X2时，G＝G2为二维时序快照复杂网络基于偏磁电流映射链接矩阵建立的转移矩阵；U表示模型的PR向量；k为迭代的次数；
[0031]对向量U各元素进行降序排序，即依据各节点的关键性排序，得到电网偏磁电流节点关键度综合排序。
[0032]作为优选实施方式，本专利技术考虑系统的连通性、拓扑关系以及运行特性建立复杂系统网络模型和场路耦合模型。
[0033]第二方面，本专利技术提出了一种基于复杂网络辨识的偏磁电流分布关键节点辨识系统，包括：
[0034]计算和修正模块，用于建立复杂系统网络模型和场路耦合模型，利用场路耦合模型计算系统各站点安装隔直装置前后偏磁电流，并基于偏磁电流平衡因子修正策略对安装隔直装置前后偏磁电流变化量进行修正；
[0035]映射链接矩阵构建模块，基于修正后的安装隔直装置前后偏磁电流变化量，分别建立一维时序快照复杂网络模型和二维时序快照复杂网络模型对应的偏磁电流映射链接矩阵；
[0036]识别模块，考虑各节点间偏磁电流以及维度次数之间节点偏磁电流的映射关系，建立基于二维时序快照改进网页排序算法的偏磁电流关键节点模型，通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于复杂网络辨识的偏磁电流分布关键节点辨识方法，其特征在于，包括：建立复杂系统网络模型和场路耦合模型，利用所述场路耦合模型计算系统各站点安装隔直装置前后偏磁电流，并基于偏磁电流平衡因子修正策略对安装隔直装置前后偏磁电流变化量进行修正；基于修正后的安装隔直装置前后偏磁电流变化量，分别建立一维时序快照复杂网络模型和二维时序快照复杂网络模型对应的偏磁电流映射链接矩阵；考虑各节点间偏磁电流以及维度次数之间节点偏磁电流的映射关系，建立基于二维时序快照改进网页排序算法的偏磁电流关键节点模型，通过一维时序快照复杂网络模型映射求解二维时序快照复杂网络模型下的各节点PR值排序，完成整个系统偏磁电流分布的关键节点辨识。2.根据权利要求1所述的一种基于复杂网络辨识的偏磁电流分布关键节点辨识方法，其特征在于，所述偏磁电流平衡因子修正策略具体为：基于节点允许通过最大偏磁电流改进熵理论引入偏磁电流动态平衡系数，修正安装隔直装置前后偏磁电流变化量。3.根据权利要求2所述的一种基于复杂网络辨识的偏磁电流分布关键节点辨识方法，其特征在于，所述偏磁电流变化量修正过程具体如下：征在于，所述偏磁电流变化量修正过程具体如下：征在于，所述偏磁电流变化量修正过程具体如下：ΔI
′
ij
＝ΔI
ij
+α
k
式中，ΔI
ij
表示基于场路耦合模型计算获得的偏磁电流变化量；ΔI
′
ij
表示考虑最大偏磁电流的偏磁电流变化量的修正值；表示未加装隔直装置的情况下节点k的偏磁电流值；表示节点k的第m次加装隔直装置的偏磁电流值；i
k
表示节点k在未加装隔直装置的情况下偏磁电流裕度；I
max
表示节点允许通过最大偏磁电流；α
k
表示节点k的偏磁电流动态平衡系数；α
k
越大表示节点k映射获得偏磁电流越大。4.根据权利要求1所述的一种基于复杂网络辨识的偏磁电流分布关键节点辨识方法，其特征在于，定义初次安装隔直装置为一维时序快照的复杂网络模型以及后续各次更新安装隔直装置为二维时序快照的复杂网络模型。5.根据权利要求4所述的一种基于复杂网络辨识的偏磁电流分布关键节点辨识方法，其特征在于，所述偏磁电流映射链接矩阵建立过程具体包括：引入系统未加装隔直装置偏磁电流分布矩阵A＝[I
ij
]，其中,对角线元素为变电站节点所流过的偏磁电流，非对角线元素则为零；基于最大均值差异迁移距离表示全网偏磁电流站点间映射关系，引入偏磁耦合系数矩
阵S＝[s
ij
]，建立偏磁电流映射链接矩阵X＝[Δx
ij
]，矩阵元素具体为：Δx
ij
＝s
ij
×
ΔI
′
ij
+I
ij i＝1，
…
，nj＝1，
…
，n式中，s...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾文慧，张文涛，罗宁，刘晓宇，陈晨，许文杰，任昊，倪江，李金阳，陈中国，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：