【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力系统故障应对预案生成，尤其涉及复杂气象下电网关键线路和薄弱点的辨识方法。
技术介绍
1、在现代电力系统中，电网作为关键的基础设施，承载着为社会提供稳定、可靠电力的重任。然而，复杂多变的气象条件对电网的稳定运行构成了不小的挑战。雷电、大风、暴雨等恶劣天气都可能导致电网设施受损，进而引发各种故障，影响供电的连续性和稳定性。特别是电网中的某些节点，由于设计、设备或运行环境等因素，可能更加脆弱，成为潜在的故障点。因此，前期通过科学的方法和技术手段搜索并识别出这些薄弱节点，对于预防故障、确保电网的安全运行至关重要。
2、相关技术中通过深入分析电网的结构、运行状态以及历史故障数据定位到那些容易在复杂气象条件下出现故障的节点，从而提前采取措施进行加固和优化。然而在实际应用过程中故障应对预案的生成需要对电网所有结构的运行状态进行遍历，并与历史故障数据进行对比，特别在面对主网因故障产生的停电风险，生成预案的计算量较大。为了加快故障应对预案生成以及校验的速度，需要能够快速、准确对电网关键线路和薄弱节点进行识别的的辨别方法。
3、中国专利《台风灾害下考虑级联过载故障发生的电力系统韧性评估建模方法》，公开号：cn117236030a，公开日：2023年12月15日，具体公开了建立了极端台风场景引发的物理故障与过载故障两类故障模型，分析了输电线路故障概率时空变化及过载停运概率与其运行极限的内在联系；构建了台风持续扰动下双维度时间顺序故障模型，整个故障演化过程以故障发生时间为唯一检索标准，提升了故障路径检索的精度；建立
4、中国专利《一种基于图神经网络的连锁故障风险关键线路辨识方法》，公开号：cn1115693661a，公开日：2023年02月03日，具体公开了包括采集历史电网运行数据；连锁故障模拟确定每条线路停运后的连锁故障风险等级；使用电网拓扑数据构建图拓扑，使用负荷、新能源预测值和发电计划构建节点特征，使用电网潮流数据构建边特征，使用各线路断开后的连锁故障风险类型作为每条线路的边标签；使用adam算法训练模型；每15分钟实时采集电网运行数据，并构建图拓扑、节点特征和边特征，输入到训练好的图神经网络中，得到每条线路的连锁故障风险等级，最高等级的线路即为连锁故障风险关键线路，该方案同样对所有线路进行检验，效率较低。
技术实现思路
1、本申请针对现有技术中对线路故障采用所有线路遍历检验，效率较低的问题，提供复杂气象下电网关键线路和薄弱节点辨识方法及系统，通过构建线路的拓扑等效模型即等效机组负荷模型，并根据广度优先搜索算法得到是否存在电网孤岛，能够准确提供孤岛风险预警，同时利用潮流介数筛选关键线路，仅对关键线路进行薄弱节点辨识，减少计算量的同时便于以薄弱点执行检修，在复杂气象下便于对易出现故障节点优先执行预处理，提高复杂气象下的电网检修效率。
2、为实现上述技术目的，本申请提供的一种技术方案是，复杂气象下电网关键线路和薄弱节点辨识方法，包括如下步骤：获取电网网络参数与潮流断面构建等效机组负荷模型；获取预想故障集，根据等效机组负荷模型以及预想故障集利用广度优先搜索算法判断当前电网是否属于同一个电气岛；若当前电网属于同一个电气岛时，根据等效机组负荷模型输出各个线路的潮流介数，以设定介数阈值与潮流介数辨识关键线路；利用预设薄弱节点组合指标对关键线路进行辨识，输出关键线路的薄弱节点情况。通过电网网络参数与潮流断面构建等效机组负荷模型，根据等效机组负荷模型以及预想故障集模拟故障发生后的电网状态，并在此基础上进行广度优先搜索算法，检查所有电网中的节点是否都被访问过，以此判断当前电网是否属于同一个电气岛，若当前电网属于同一个电气岛时，利用等效机组负荷模型输出各个线路的潮流介数，并以设定介数阈值辨识关键线路，对关键线路利用预设薄弱节点组合指标辨识关键线路中薄弱节点情况，辨识关键线路从而进一步辨识薄弱节点减少遍历计算量，提高辨识效率，同时以潮流介数的概念提高筛选准确性。
3、进一步的，所述获取电网网络参数与潮流断面构建等效机组负荷模型包括：根据电网网络参数计算线路之间的交流线性潮流，以交流线性潮流和潮流断面构建等效机组负荷模型。
4、进一步的，所述根据电网网络参数计算线路之间的交流线性潮流包括：建立基本潮流公式；以基本潮流公式以及初始点得到初始点计算公式；以基本潮流公式以及接地支路功率得到接地支路功率计算线性化公式；以初始点计算公式、接地支路功率计算线性化公式以及基础潮流公式构建节点功率平衡约束；以电网网络参数以及节点功率平衡约束计算线路之间的交流线性潮流。
5、进一步的，所述根据等效机组负荷模型以及预想故障集利用广度优先搜索算法判断当前电网是否属于同一个电气岛还包括：根据等效机组负荷模型以及预想故障集生成待遍历节点；以待遍历节点构建节点访问矩阵以及节点记录矩阵；利用广度优先搜索算法遍历待遍历节点，并更新节点访问矩阵以及节点记录矩阵；当节点记录矩阵的所有子节点遍历完成，根据节点访问矩阵判断当前电网是否属于同一个电气岛。
6、进一步的，所述根据节点访问矩阵判断当前电网是否属于同一个电气岛还包括：若节点访问矩阵中所有元素输出结果相同时，则判断当前电网属于同一个电气岛；若节点访问矩阵中所有元素输出结果存在差异值时，则判断当前电网存在孤岛，进行孤岛预警。
7、进一步的，所述根据等效机组负荷模型输出各个线路的潮流介数包括：构建潮流介数函数，以等效机组负荷模型计及电网中所有发电负荷对的累加效应利用潮流介数函数输出各个线路的潮流介数。
8、进一步的，所述以等效机组负荷模型计及电网中所有发电负荷对的累加效应利用潮流介数函数输出各个线路的潮流介数还包括：根据等效机组负荷模型以及电网中所有发电负荷对的累加效应分别计算逆流分配矩阵以及顺流分配矩阵；以逆流分配矩阵以及顺流分配矩阵输出各个线路的潮流介数。
9、进一步的，所述以初始点计算公式、接地支路功率计算线性化公式以及基础潮流公式构建节点功率平衡约束：
10、
11、其中，g,i表示与节点i相连的所有发电机的集合，g表示连接到节点i的发电机，pg表示连接到节点i的发电机j产生的有功功率，pd,i表示节点i处的有功负荷，pii表示节点i处的有功功率损耗，pij表示与节点i相连的线路j的有功功率净流出，α(i)表示与节点i直接相连的所有其他节点的集合，qg表示连接到节点i的发电机j产生的无功功率，qd,i表示节点i处的无功负荷，qii节点i处的无功功率损耗，qij表示与节点i相连的线路j的无功功率净流出。
12、本申请提供的另一种技术方案是，复杂气象下电网关键线路和薄弱节点辨识系统，用于实现如上述的方法，包括：数据采集模块，用于获取电网网络参数、潮流断面以及预想故障集；拓扑构建模块，用于根据数据采集模块输出的电网网络参数以及潮流断面拓扑构建等效本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.复杂气象下电网关键线路和薄弱节点辨识方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的复杂气象下电网关键线路和薄弱节点辨识方法，其特征在于：
3.如权利要求2所述的复杂气象下电网关键线路和薄弱节点辨识方法，其特征在于：
4.如权利要求1所述的复杂气象下电网关键线路和薄弱节点辨识方法，其特征在于：
5.如权利要求4所述的复杂气象下电网关键线路和薄弱节点辨识方法，其特征在于：
6.如权利要求1所述的复杂气象下电网关键线路和薄弱节点辨识方法，其特征在于：
7.如权利要求6所述的复杂气象下电网关键线路和薄弱节点辨识方法，其特征在于：
8.如权利要求3所述的复杂气象下电网关键线路和薄弱节点辨识方法，其特征在于：
9.复杂气象下电网关键线路和薄弱节点辨识系统，用于实现如权利要求1至权利要求8任意一项所述的方法，其特征在于：包括：
10.计算机可读存储介质，用于存储计算机程序或指令，当计算机程序或指令被处理设备执行时，实现如权利要求1至权利要求8任意一项所述的方法。
【技术特征摘要】
1.复杂气象下电网关键线路和薄弱节点辨识方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的复杂气象下电网关键线路和薄弱节点辨识方法，其特征在于：
3.如权利要求2所述的复杂气象下电网关键线路和薄弱节点辨识方法，其特征在于：
4.如权利要求1所述的复杂气象下电网关键线路和薄弱节点辨识方法，其特征在于：
5.如权利要求4所述的复杂气象下电网关键线路和薄弱节点辨识方法，其特征在于：
6.如权利要求1所述的复杂气象下电网关键线路和...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐世雄，皮俊波，吴华华，刘林林，孙文多，郑翔，沈曦，项中明，王国阳，黄启航，詹文达，王海飞，倪子华，沃建栋，刘栋，王秀丽，谢曜鸿，王邦彦，蔡振华，马翔，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司金华供电公司，
类型：发明
国别省市：
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