【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统，尤其涉及一种城市电网薄弱环节辨识方法。
技术介绍
1、电网属于复杂网络，是一个具有复杂拓扑结构和动力学行为特征的大规模网络。随着复杂网络理论基本模型与方法的发展，基于复杂网络理论的电网薄弱性评价成为研究热点之一。基于复杂网络理论研究电网，需要对电网进行一定程度简化，把发电机、变压器和变电站简化为节点，线路简化为边，通过分析边和节点的介数、度数、联通、聚集等一系列拓扑指标进行电网的薄弱性评价。对欧洲地区电力系统的静态特性进行分析，并通过计算节点度数指标，发现了电力系统中的少数节点对系统的安全稳定运行具有重要影响。基于电网的拓扑结构分析，得到美国和中国部分地区的电网都具有小世界特性。对电网中特征路径长度与电网薄弱性之间的关系进行了研究，研究表明，电网的特征路径长度越长，电网的薄弱性会越低。特征路径长度和聚类系数分别对应故障传播的深度和广度，电网中特征路径越小，预示着连锁故障在系统中传播的深度越大。小世界网络不仅具有宽的广度还有大的深度，因而此类网络中故障传播的速度和范围都要远远大于相应的规则网络和随机网络；为了更好地客观反映出城网薄弱环节,建立城网的风险层次结构,本文从城网从现状存在的问题出发,分析可能造成以上风险的因素,城网薄弱环节的主要问题普遍表现为以下几个方面:
2、1)用电负荷增长迅速
3、随着人们生活水平的提升,用电负荷增长迅速,城网中供电设备的容量裕度大大减少,供电设备损耗增大,降低网络运行的经济性,增加了设备故障的风险,供电可靠性降低。
4、2)设备重载情况增
5、一方面,负荷增长迅速的原因,导致供电设备重载情况增多,且城网的日用电峰谷差较大,在用电高峰期可能会出现供电设备过载的情况。另一方面,随着设备重载情况的增多,转供负荷存在较大的困难,由于故障线路的拉手线路处于重载的状态,则可能出现负荷无法转供的情况,城网的转供能力下降,供电可靠性大大降低。
6、3)线路联络点设置不合理、线路联络率不足
7、由于城网网络结构复杂,运行方式多样,连锁效应同样也较多,随着供电设备重载情况增多,网络转供能力下降,线路无效联络情况增多,联络点设置不合理；其次,原网络中线路联络率不足,加上线路无效联络的情况增多,负荷的转供能力大为下降,城网的供电可靠性降低。
8、4)设备“n-1”通过率不足
9、城网中部分变电站主变和供电线路不满足“n-1”原则,且随着联络线转供能力的下降,主变或供电线路故障则可能会导致大面积的失电,供电可靠性低。
10、5)部分设备存在老旧问题
11、部分变电站和部分中压线建设时间早,投运年限较长,随着供电设备的重载情况的增多,设备损耗增大,设备老化情况严重,维护成本高,并且存在巨大的安全隐患,增加设备故障失电的几率。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提出一种城市电网薄弱环节辨识方法，以更加确切地解决了上述
技术介绍
中所提出的问题。
2、本专利技术通过以下技术方案实现的：
3、专利技术提出一种城市电网薄弱环节辨识方法，包括以下步骤：
4、s1、读取数据，依次读入电网结构数据、开关状态量测数据、线路及变压器的负载与限额数据、电网一次接线图，并建立确定电网系统送电规模的目标函数和约束条件；
5、s2、完成改变运行方式所需要进行的开关操作，建立原始运行方式与新运行方式下电网的拓扑结构；
6、s3、将闭合的开关元件的两端cn进行合并，建立用tn描述的配电网拓扑；
7、s4、对tn描述的电网拓扑图进行合法性检查，如果系统的拓扑结构不包括环，则对每个连通分支检查电源数目；若发现存在环，则警告知运行人员，终止算法；
8、s5、在tn描述的电网拓扑图通过检查之后，建立设备功率流拓扑；
9、s6、对新运行方式下的系统拓扑依据逻辑检查拓扑中的薄弱环节，将结果加入到预警通知书中；
10、s7、根据运行方式改变前后的拓扑结构，计算设备负载率增量，并与负载限额进行比较，将过负荷设备的信息加入到预警通知书中，根据历史数据采用置信度推理算法实现园区配电系统当前的拓扑连接方式有效辨识；
11、s8、依据策略库生成建议，输出预警通知书，算法终止。
12、进一步地，所述s1中的电网结构数据包括电网结构数据文件、量测数据文件、线路及变压器的负载数据文件、线路与变压器的负载限额文件、电网一次接线图。
13、进一步地，所述s1中的约束条件包括系统直流潮流约束、功率平衡约束、线路传输功率约束、发电机功率约束、开关机约束和直流受端近区发电功率约束。
14、进一步地，所述s7中拓扑运行方式的辨识过程如下：
15、一、配电系统历史运行数据预处理；
16、二、利用历史运行数据获取先验概率和条件概率分布，采用置信度推理算法推断物理-概率图模型中开关的状态时需要获取随机变量的先验概率分布以及条件概率分布；
17、先验概率和条件概率分布通过配网历史运行数据得出；变量的先验概率分布通过古典概型描述，变量间的条件概率分布用最大似然估计方法得出，作为下一步训练学习的基础；
18、三、采用置信度推理算法推理开关的运行状态、推断配电系统拓扑的运行方式。
19、进一步地，所述s7中的拓扑结构根据电网系统的节点分布信息，建立电网系统送受端的拓扑结构是指根据电网系统的实际节点分布信息，搭建电网系统送受端的拓扑结构。
20、本专利技术的有益效果：
21、本专利技术通过对设备过载进行分析假设算法已经生成了运行方式改变前后的功率流拓扑，则从新拓扑中每颗树的根节点开始，做深度优先遍历(dfs)，并在每个节点将新拓扑与原始拓扑进行比较，对于设备i，设备i的负载增量为新增功率流、失去功率流和原功率流大小改变之和；在完成对整个拓扑结构的dfs后，即得到所有设备的负荷增量，在此基础之上即可求得运行方式改变后所有设备的负载率，从而对可能的设备过载进行预警。其次，再对其他风险因素进行检测。对原始和新运行方式下的功率流拓扑中的所有设备进行遍历，并建立从变电站到母线主变的对应关系。若某个变电站在新拓扑中只有一个主变在运，且运行主变数目与原始拓扑不同，则表明该变电站单主变运行；若某个变电站的在运母线数目较原始拓扑减少，则说明变电站有母线停运；若某个变电站的中"低压侧母线的父节点非本站主变，则说明该母线上的设备由站外电源通过串供方式供电对上述风险因素加以整理，即生成风险预警通知书，输出给电网运行人员，告知相关风险，并根据策略库生成相应运行建议一并告知。
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1.一种城市电网薄弱环节辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种城市电网薄弱环节辨识方法，其特征在于，所述S1中的电网结构数据包括电网结构数据文件、量测数据文件、线路及变压器的负载数据文件、线路与变压器的负载限额文件、电网一次接线图。
3.根据权利要求1所述的一种城市电网薄弱环节辨识方法，其特征在于，所述S1中的约束条件包括系统直流潮流约束、功率平衡约束、线路传输功率约束、发电机功率约束、开关机约束和直流受端近区发电功率约束。
4.根据权利要求1所述的一种城市电网薄弱环节辨识方法，其特征在于，所述S7中拓扑运行方式的辨识过程如下：
5.根据权利要求1所述的一种城市电网薄弱环节辨识方法，其特征在于，所述S7中的拓扑结构根据电网系统的节点分布信息，建立电网系统送受端的拓扑结构是指根据电网系统的实际节点分布信息，搭建电网系统送受端的拓扑结构。
【技术特征摘要】
1.一种城市电网薄弱环节辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种城市电网薄弱环节辨识方法，其特征在于，所述s1中的电网结构数据包括电网结构数据文件、量测数据文件、线路及变压器的负载数据文件、线路与变压器的负载限额文件、电网一次接线图。
3.根据权利要求1所述的一种城市电网薄弱环节辨识方法，其特征在于，所述s1中的约束条件包括系统直流潮流约束、功率平衡约束、线...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘澍，贺顺生，刘国平，闫坤，封琰，黄进福，马国庆，
申请(专利权)人：国网青海省电力公司海南供电公司，
类型：发明
国别省市：
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