复杂网络的社团发现方法在电网分区识别中的应用研究

电网传统分区方案主要依据地理和行政区域,这样的分区往往对网络结构没有太多关注,而引发大停电事故又多源自分区联络线。复杂网络理论中的社团发现利用节点之间的连接关系来识别网络拓扑分区,与电网的分区结构极为相似。简介了社团结构及其模块化Q函数的概念及其评价指标,提出了基于社团发现的电网分区方法。利用电网潮流和阻抗参数作为边的权重建立四种不同的加权复杂网络模型,引入Louvain改进层次算法,并结合实际电网的特点对分区流程进行了实用化改进。基于标准的IEEE39、118、300节点电网及南方电网,分析了不同模型下     

基于改进局部拓展算法的电力系统并行恢复分区方法

并行恢复是电网大停电事故后系统恢复供电的主要措施,而灵活有效的电网分区策略对缩短停电时间、减少社会经济损失有重要意义。首先,综合考虑电力系统的网架结构与运行特性,对输电线路加权化处理,构造加权无向复杂网络模型,并为算法提供执行环境;之后,通过对比复杂电网与无权无向网络的结构特性,结合电网黑启动过程对恢复效率的要求,将局部拓展算法进行适应性改良,并在上述模型的执行环境内实现电网分区;最后,IEEE-39节点系统算例展示了分区算法计算处理过程,验证了算法的有效性,并对该算法的缺点进行总结,为电网并行恢复分区阶段研究提供了新方法。     

基于电网分区的负荷恢复智能优化策略

针对电力系统大停电后的负荷快速恢复问题,提出了一种基于电网分区的负荷恢复智能优化策略。提出了一种大停电事故后系统恢复的最优分区策略,并在所建立的优化模型中考虑了为恢复发电机而引入的架空线路充电无功以及为恢复负荷所引入的线路合闸操作次数等影响因素。在完成对大规模系统优化分区后,对各分区建立了一个统一的并计及网络重构因素的负荷恢复优化模型,实现各分区负荷的并行恢复。针对上述所提出的优化模型,通过结合传统图论理论和遗传算法,实现基于电网分区的负荷恢复优化问题的求解。解算中,对遗传算法进行了改进,并针对应用遗传算法时所产生的大量不可行解问题,提出了随机甩负荷和最短路径修补策略的处理方法,进一步提高了算法的寻优效率和全局优化能力。以IEEE30节点系统为算例进行仿真分析,验证了所提模型与方法的正确性和有效性。     

基于电网分区的负荷恢复智能优化策略

针对电力系统大停电后的负荷快速恢复问题,提出了一种基于电网分区的负荷恢复智能优化策略.提出了一种大停电事故后系统恢复的最优分区策略,并在所建立的优化模型中考虑了为恢复发电机而引入的架空线路充电无功以及为恢复负荷所引入的线路合闸操作次数等影响因素.在完成对大规模系统优化分区后,对各分区建立了一个统一的并计及网络重构因素的负荷恢复优化模型,实现各分区负荷的并行恢复.针对上述所提出的优化模型,通过结合传统图论理论和遗传算法,实现基于电网分区的负荷恢复优化问题的求解.解算中,对遗传算法进行了改进,并针对应用遗传算法时所产生的大量不可行解问题,提出了随机甩负荷和最短路径修补策略的处理方法,进一步提高了算法的寻优效率和全局优化能力.以IEEE30节点系统为算例进行仿真分析,验证了所提模型与方法的正确性和有效性.     

基于复杂网络社团结构的恢复子系统划分算法

并行恢复对加快大停电后系统的恢复具有十分重要的意义,而恢复子系统的合理划分是并行恢复的基础,但到目前为止在理论上还没有成熟的方法来指导恢复子系统的划分。在此背景下,提出了一种新的基于复杂网络社团结构理论的恢复子系统划分算法。该算法根据黑启动机组在电网中的分布情况以及电网自身特点来划分子系统,利用模块度指标来衡量划分结果的合理性,并根据各个子系统分裂出来的先后次序来确定子系统之间同步并列的先后次序。克服了传统方法无法衡量划分结果合理性、不能适当确定同步并联规则或策略的缺点。最后,以新英格兰10机39节点系统为例说明了所述方法的基本特征。     

基于社团结构理论的电网无功分区及主导节点选择方法研究

传统无功分区和主导节点选取算法大多基于电网的无功电压灵敏度和聚类分析算法,往往存在分区内部无功不平衡和主导节点过于集中的问题。依据复杂网络理论中的社团结构划分算法原理,提出了基于连边相似权的电力系统网络建模,并引入电网无功平衡度来构造新的社团结构模块化指标以改进分区无功平衡性。利用复杂网络拓扑结构中节点度和节点介数等特征量改进了无功分区内主导节点选择指标和方法,提高主导节点选择的准确性。最后对IEEE-39节点网络进行无功分区和主导节点选择的算例分析,验证了所提指标和算法的有效性。     

电力系统大停电后系统分区恢复的优化算法

电力系统发生大停电事故后,需要将大规模系统划分为几个分区并对每个分区进行并行恢复,然后通过并网来实现整个系统的恢复。该文将系统分区策略与分区内部节点的恢复路径、恢复顺序统一考虑,结合经典的最短路径法与遗传算法,实现最优系统分区恢复方案的求解。在该文算法中,考虑了机组在恢复过程中的启动时间限制,可保证尽可能多的电源点得到及时恢复,并对得到的各分区网架进行潮流的计算校验,对发生潮流越限的分区进行适当调整。以IEEE 30节点系统和河北南网系统作为算例验证该文算法的有效性。     

基于网络社团结构特性量化分析的电磁环网分区方法

针对中国电网将出现1 000kV/500kV电磁环网,甚至出现1 000kV/500kV/220kV多级电磁环网的情况,提出了一种基于网络社团结构特性量化分析的电磁环网分区方法。根据枢纽变电站分布情况及网络拓扑结构特性,应用GN分裂算法将电磁环网运行方式下低电压等级网络划分成若干分区;依据电力网络分裂过程中各个分区被划分出来的先后顺序形成电磁环网分区方案集合,并利用社团结构模块度指标衡量电磁环网分区质量。仿真结果表明,该方法能够有效反映电力网络社团结构特性,为形成电磁环网分区方案提供理论依据。     

孤网全黑状态的恢复网架和分区优化算法

电网故障后解列出的孤网是电力系统的重要组成部分,优先恢复系统中的孤立电网具有简化计算、加速电网恢复和及时带动重要负荷的优点。文中针对恢复的快速性和稳定性,综合考虑了孤网全黑状态的分区策略和各分区的恢复网架,引入最短启动时间算法和整数条件下的线性规划法,提出一种全新的孤网分区优化算法。该算法以机组、负荷最短启动时间为目标函数,以分区内的机组稳态有功、无功功率平衡为约束,将复杂的多目标非线性规划问题化简为单目标多约束的线性规划问题。文末以新英格兰10机39节点系统作为算例验证本文算法的有效性。     

天津电网分区供电与运行方法探讨

根据华北电网、天津电网年度运行方式报告,结合电网规划理论与国内外电网规划运行经验,对天津电网网架结构、电源布局、运行方式选择情况进行了分析,提出了天津电网中存在的问题,就分区运行提出一些可行性意见并结合实例说明。最后对天津电网未来进行了展望。