基于改進聚類算法的關鍵輸電斷面搜索方法

王杰，丁明，孫磊，汪柳兵

(1. 合肥工業(yè)大學 電氣與自動化工程學院，安徽 合肥 230009；2. 安徽省新能源利用與節(jié)能省級實驗室（合肥工業(yè)大學），安徽 合肥 230009)

0 引言

經(jīng)濟的快速發(fā)展使整個社會對電力的需求急速增加，電網(wǎng)規(guī)模日漸龐大，電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行面臨著更高的挑戰(zhàn)。近年來國內(nèi)外發(fā)生的大停電事故的分析結果表明：事故的主要原因之一是故障線路被切除后，相關輸電斷面相繼過載而被切除,從而引發(fā)連鎖故障反應,致使事故逐步擴大[1]。如果在事故擴大之前，準確找到受其影響較大的線路，即關鍵輸電斷面，及時采取有效控制手段，可大概率降低連鎖事故的發(fā)生[2]。在電網(wǎng)實際運行過程中，關鍵輸電斷面大多是根據(jù)專家或調(diào)度員的經(jīng)驗選定。然而在網(wǎng)架結構龐大、運行方式日趨復雜的大電網(wǎng)中，僅憑人工經(jīng)驗選定關鍵輸電斷面的方式有可能造成誤選和漏選[3]。

迄今，許多專家學者開展了確定關鍵輸電斷面的方法研究。文獻[4]分析了切除故障線路后的系統(tǒng)潮流轉移特征，結合圖論中的分塊和最短路徑相關方法，通過矩陣運算搜索故障線路所在分塊的前k條最短路徑，再根據(jù)潮流轉移因子確定最終的關鍵輸電斷面，但最終的結果易受選取k值的影響。文獻[5]基于電網(wǎng)的結構與潮流特征提出了輸電介數(shù)的概念，將系統(tǒng)中輸電介數(shù)最大的線路作為主導線路，利用Girvan Newman(GN)算法對電網(wǎng)進行分區(qū)，將分區(qū)之間的聯(lián)絡線作為關鍵輸電斷面，但該方法沒有考慮分區(qū)內(nèi)的線路。……