本發(fā)明涉及電網(wǎng)薄弱區(qū)域識(shí)別，具體涉及一種電網(wǎng)薄弱區(qū)域的識(shí)別方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和高滲透率可再生能源的大規(guī)模并網(wǎng)，電力系統(tǒng)的電壓支撐強(qiáng)度降低，新型電力系統(tǒng)面臨的安全穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)增加。在電力系統(tǒng)中，識(shí)別電網(wǎng)的薄弱區(qū)域并合理配置無(wú)功補(bǔ)償裝置是確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有技術(shù)通常依賴穩(wěn)態(tài)潮流分析對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)，以識(shí)別出電網(wǎng)中電壓支撐能力較弱的區(qū)域，即電網(wǎng)薄弱區(qū)域。然而，在電網(wǎng)規(guī)劃階段，由于無(wú)功功率的分配尚未完全確定，獲得收斂的穩(wěn)態(tài)潮流較為困難，無(wú)法有效辨識(shí)出電網(wǎng)薄弱區(qū)域，從而影響電力系統(tǒng)的整體安全性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供一種電網(wǎng)薄弱區(qū)域的識(shí)別方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。通過(guò)實(shí)施本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電網(wǎng)區(qū)域的精確劃分，有效識(shí)別出電網(wǎng)薄弱區(qū)域，從而保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

2、本發(fā)明一實(shí)施例提供了一種電網(wǎng)薄弱區(qū)域的識(shí)別方法，包括：

3、獲取電網(wǎng)中的廠站、輸電線路，作為電網(wǎng)圖論模型所對(duì)應(yīng)的無(wú)向賦權(quán)圖的節(jié)點(diǎn)和邊。

4、獲取節(jié)點(diǎn)間的連接關(guān)系，根據(jù)節(jié)點(diǎn)間的連接關(guān)系構(gòu)建無(wú)向賦權(quán)圖的鄰接矩陣。

5、計(jì)算節(jié)點(diǎn)間的支路導(dǎo)納幅值，將支路導(dǎo)納幅值作為無(wú)向賦權(quán)圖中節(jié)點(diǎn)間的邊權(quán)。

6、重復(fù)執(zhí)行邊收縮操作直至達(dá)到預(yù)設(shè)次數(shù)，得到完成收縮后的無(wú)向賦權(quán)圖。

7、根據(jù)完成收縮后的無(wú)向賦權(quán)圖對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)，得到電網(wǎng)的多個(gè)分區(qū)。

8、對(duì)于每個(gè)分區(qū)，計(jì)算得到每個(gè)分區(qū)的節(jié)點(diǎn)短路比均值。

9、將每個(gè)分區(qū)的節(jié)點(diǎn)短路比均值按從小到大進(jìn)行排序，選擇前m個(gè)分區(qū)作為電網(wǎng)薄弱區(qū)域。

10、其中，所述邊收縮操作包括：

11、從大到小遍歷當(dāng)前的無(wú)向賦權(quán)圖中所有邊，根據(jù)邊權(quán)的大小，對(duì)所有邊進(jìn)行排序。

12、按所述排序逐一提取每一條邊，在每提取一條邊時(shí)，判斷當(dāng)前邊兩側(cè)的節(jié)點(diǎn)是否存在被標(biāo)記為超節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)，若是則提取下一條邊；若否則將當(dāng)前邊兩側(cè)的節(jié)點(diǎn)均標(biāo)記為超節(jié)點(diǎn)，將當(dāng)前邊進(jìn)行收縮，以使兩個(gè)超節(jié)點(diǎn)合并得到合并超節(jié)點(diǎn)。

13、將存在多條邊相連的兩個(gè)合并超節(jié)點(diǎn)之間的邊進(jìn)行歸并，得到更新后的無(wú)向賦權(quán)圖。

14、進(jìn)一步的，通過(guò)以下步驟構(gòu)建無(wú)向賦權(quán)圖的鄰接矩陣：

15、獲取節(jié)點(diǎn)間的連接關(guān)系，判斷兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間是否存在邊相連；若兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間存在邊相連，則將無(wú)向賦權(quán)圖的鄰接矩陣中對(duì)應(yīng)的元素設(shè)置為1；若兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間不存在邊相連，則將無(wú)向賦權(quán)圖的鄰接矩陣中對(duì)應(yīng)的元素設(shè)置為0。

16、進(jìn)一步的，通過(guò)以下步驟得到無(wú)向賦權(quán)圖中節(jié)點(diǎn)間的邊權(quán)：

17、獲取鄰接矩陣中的非零元素，得到非零元素所對(duì)應(yīng)的邊兩側(cè)的節(jié)點(diǎn)，作為非零節(jié)點(diǎn)。

18、獲取非零節(jié)點(diǎn)間的支路導(dǎo)納與節(jié)點(diǎn)間的電導(dǎo)，將支路導(dǎo)納的平方與電導(dǎo)的平方進(jìn)行加和后進(jìn)行開平方根操作，得到無(wú)向賦權(quán)圖中節(jié)點(diǎn)間的邊權(quán)。

19、進(jìn)一步的，通過(guò)以下步驟得到預(yù)設(shè)次數(shù)：

20、獲取電網(wǎng)規(guī)劃分區(qū)個(gè)數(shù)與電網(wǎng)初始節(jié)點(diǎn)數(shù)，計(jì)算電網(wǎng)規(guī)劃分區(qū)個(gè)數(shù)與電網(wǎng)初始節(jié)點(diǎn)的比值，得到第一數(shù)值；將第一數(shù)值作為自變量，代入預(yù)設(shè)的對(duì)數(shù)函數(shù)中，得到第二數(shù)值；取第二數(shù)值的相反數(shù)，得到預(yù)設(shè)次數(shù)。

21、進(jìn)一步的，通過(guò)以下步驟得到每個(gè)分區(qū)的節(jié)點(diǎn)短路比均值：

22、根據(jù)系統(tǒng)額定電壓及每個(gè)節(jié)點(diǎn)向外等效的系統(tǒng)等值阻抗，計(jì)算得到每個(gè)分區(qū)的所有節(jié)點(diǎn)的短路容量。

23、根據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的短路容量與節(jié)點(diǎn)的額定容量的比值，計(jì)算得到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)短路比。

24、獲取每個(gè)分區(qū)內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)短路比，計(jì)算其平均值，得到每個(gè)分區(qū)的節(jié)點(diǎn)短路比均值。

25、在上述方法項(xiàng)實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明對(duì)應(yīng)提供了裝置項(xiàng)實(shí)施例。

26、本發(fā)明一實(shí)施例提供了一種電網(wǎng)薄弱區(qū)域的識(shí)別裝置，包括：一種電網(wǎng)薄弱區(qū)域的識(shí)別裝置。

27、所述圖論模型構(gòu)建模塊，用于獲取電網(wǎng)中的廠站、輸電線路，作為電網(wǎng)圖論模型所對(duì)應(yīng)的無(wú)向賦權(quán)圖的節(jié)點(diǎn)和邊；獲取節(jié)點(diǎn)間的連接關(guān)系，根據(jù)節(jié)點(diǎn)間的連接關(guān)系構(gòu)建無(wú)向賦權(quán)圖的鄰接矩陣；計(jì)算節(jié)點(diǎn)間的支路導(dǎo)納幅值，將支路導(dǎo)納幅值作為無(wú)向賦權(quán)圖中節(jié)點(diǎn)間的邊權(quán)。

28、所述邊收縮模塊，用于重復(fù)執(zhí)行邊收縮操作直至達(dá)到預(yù)設(shè)次數(shù)，得到完成收縮后的無(wú)向賦權(quán)圖；其中，所述邊收縮操作包括：從大到小遍歷當(dāng)前的無(wú)向賦權(quán)圖中所有邊，根據(jù)邊權(quán)的大小，對(duì)所有邊進(jìn)行排序；按所述排序逐一提取每一條邊，在每提取一條邊時(shí)，判斷當(dāng)前邊兩側(cè)的節(jié)點(diǎn)是否存在被標(biāo)記為超節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)，若是則提取下一條邊；若否則將當(dāng)前邊兩側(cè)的節(jié)點(diǎn)均標(biāo)記為超節(jié)點(diǎn)，將當(dāng)前邊進(jìn)行收縮，以使兩個(gè)超節(jié)點(diǎn)合并得到合并超節(jié)點(diǎn)；將存在多條邊相連的兩個(gè)合并超節(jié)點(diǎn)之間的邊進(jìn)行歸并，得到更新后的無(wú)向賦權(quán)圖。

29、所述電網(wǎng)分區(qū)模塊，用于根據(jù)完成收縮后的無(wú)向賦權(quán)圖對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)，得到電網(wǎng)的多個(gè)分區(qū)。

30、所述薄弱區(qū)域識(shí)別模塊，用于對(duì)于每個(gè)分區(qū)，計(jì)算得到每個(gè)分區(qū)的節(jié)點(diǎn)短路比均值；將每個(gè)分區(qū)的節(jié)點(diǎn)短路比均值按從小到大進(jìn)行排序，選擇前m個(gè)分區(qū)作為電網(wǎng)薄弱區(qū)域。

31、進(jìn)一步的，所述圖論模型構(gòu)建模塊，包括：鄰接矩陣生成單元和邊權(quán)計(jì)算單元。

32、所述鄰接矩陣單元，用于通過(guò)以下步驟構(gòu)建無(wú)向賦權(quán)圖的鄰接矩陣：

33、獲取節(jié)點(diǎn)間的連接關(guān)系，判斷兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間是否存在邊相連；若兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間存在邊相連，則將無(wú)向賦權(quán)圖的鄰接矩陣中對(duì)應(yīng)的元素設(shè)置為1；若兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間不存在邊相連，則將無(wú)向賦權(quán)圖的鄰接矩陣中對(duì)應(yīng)的元素設(shè)置為0。

34、所述邊權(quán)計(jì)算單元，用于通過(guò)以下步驟得到無(wú)向賦權(quán)圖中節(jié)點(diǎn)間的邊權(quán)，包括：

35、獲取鄰接矩陣中的非零元素，得到非零元素所對(duì)應(yīng)的邊兩側(cè)的節(jié)點(diǎn)。

36、獲取節(jié)點(diǎn)間的支路導(dǎo)納與節(jié)點(diǎn)間的電導(dǎo)，將支路導(dǎo)納的平方與電導(dǎo)的平方進(jìn)行加和后進(jìn)行開平方根操作，得到無(wú)向賦權(quán)圖中節(jié)點(diǎn)間的邊權(quán)。

37、進(jìn)一步的，所述薄弱區(qū)域識(shí)別模塊，包括：節(jié)點(diǎn)短路比均值計(jì)算單元。

38、所述節(jié)點(diǎn)短路比均值計(jì)算單元，用于通過(guò)以下步驟得到每個(gè)分區(qū)的節(jié)點(diǎn)短路比均值：

39、根據(jù)系統(tǒng)額定電壓及每個(gè)節(jié)點(diǎn)向外等效的系統(tǒng)等值阻抗，計(jì)算得到每個(gè)分區(qū)的所有節(jié)點(diǎn)的短路容量；根據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的短路容量與節(jié)點(diǎn)的額定容量的比值，計(jì)算得到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)短路比；獲取每個(gè)分區(qū)內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)短路比，計(jì)算其平均值，得到每個(gè)分區(qū)的節(jié)點(diǎn)短路比均值。

40、在上述方法項(xiàng)實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明對(duì)應(yīng)提供了電子設(shè)備項(xiàng)實(shí)施例。

41、本發(fā)明一實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)可實(shí)現(xiàn)上述方法項(xiàng)實(shí)施例中任一項(xiàng)所述電網(wǎng)薄弱區(qū)域的識(shí)別方法。

42、在上述方法項(xiàng)實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明對(duì)應(yīng)提供了計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)項(xiàng)實(shí)施例。

43、本發(fā)明一實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)可實(shí)現(xiàn)上述方法項(xiàng)實(shí)施例中任一項(xiàng)所述電網(wǎng)薄弱區(qū)域的識(shí)別方法。

44、與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比，本發(fā)明具有如下有益效果：

45、本發(fā)明實(shí)施例提供一種電網(wǎng)薄弱區(qū)域的識(shí)別方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，通過(guò)獲取電力系統(tǒng)中的廠站、輸電線路，作為電網(wǎng)圖論模型的節(jié)點(diǎn)和邊；計(jì)算節(jié)點(diǎn)間的支路導(dǎo)納幅值，將其作為節(jié)點(diǎn)間的邊權(quán)?；谶厵?quán)信息，采用邊收縮方法對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)，能夠有效地反映不同區(qū)域之間的電氣聯(lián)系強(qiáng)度。通過(guò)計(jì)算各分區(qū)內(nèi)節(jié)點(diǎn)短路比均值，量化了各分區(qū)的電壓支撐強(qiáng)度。對(duì)這些分區(qū)的節(jié)點(diǎn)短路比均值進(jìn)行排序，能夠直觀地識(shí)別出電網(wǎng)薄弱區(qū)域。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明無(wú)需依賴收斂的穩(wěn)態(tài)潮流，通過(guò)邊收縮方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)電網(wǎng)區(qū)域的精確劃分?；诠?jié)點(diǎn)短路比均值的定量分析，能夠有效辨識(shí)出電網(wǎng)薄弱區(qū)域，為無(wú)功補(bǔ)償裝置的合理配置提供可靠依據(jù)，增強(qiáng)了電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。