考慮負荷重要度的配電網(wǎng)節(jié)點脆弱性分析
孔維旭
（西安石油大學 電子工程學院，陜西 西安 710065）
摘 要：由于配電線路具有輻射狀拓撲和開環(huán)運行狀態(tài)特性，以致傳統(tǒng)的脆弱性評估方法不再適用，而基于復雜網(wǎng)絡理論的評價方案雖可以準確識別網(wǎng)絡拓撲的重要節(jié)點，但是未能考慮到不同負荷等級對于脆弱性的影響，會導致脆弱性分析的結果不準確。結合配電網(wǎng)自身特點，給出了一種分析配電網(wǎng)脆弱性的改進評估方案?；诮Y構脆弱性分析，構建節(jié)點度、節(jié)點介數(shù)指標，使用節(jié)點注入功率和節(jié)點負荷等級進行加權，以彰顯優(yōu)先級別負荷的重要性；基于狀態(tài)脆弱性分析，使用靈敏度分析方法構建節(jié)點電壓敏感度指標。考慮到配電網(wǎng)元件對節(jié)點脆弱性的影響，使用風險理論構建節(jié)點故障影響度指標。運用層次分析法對各項參數(shù)進行賦權，并得出適用于配電網(wǎng)的綜合脆弱性指標。使用IEEE 33節(jié)點算例對評估模型進行了仿真，驗證了所提指標及脆弱性評估體系的可行性。
關鍵詞：脆弱性分析；復雜網(wǎng)絡理論；配電網(wǎng)；層次分析法
中圖分類號：TM727 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3175(2021)03-0008-05
Vulnerability Analysis of Distribution Network Nodes Considering Load Importance
KONG Wei-xu
（School of Electronic Engineering, Xi’an Shiyou University, Xi’an 710065, China）
Abstract: Due to the characteristics of radial topology and open-loop operating status of distribution lines, traditional vulnerability assessment methods are no longer applicable. The evaluation scheme based on the complex network theory can accurately identify the important nodes of the network topology, but it fails to consider the impact of different load levels on the vulnerability, which will lead to inaccurate results of the vulnerability analysis. In this paper it combines with the characteristics of the distribution network presents an improved evaluation scheme for analyzing the vulnerability of the distribution network. First, based on the structural vulnerability analysis, the node degree and node intermediary indexes are constructed, and the node injection power and the node load level are used to weight to highlight the importance of the priority load. Based on the state vulnerability analysis, the sensitivity voltage analysis method is used to construct the node voltage sensitivity indicators. At the same time, considering the influence of the distribution network components on the vulnerability of the nodes, based on the risk theory, the influence index of the node failure is constructed. Secondly, the AHP is used to weight various parameters, and a comprehensive vulnerability index suitable for the distribution network is obtained. Finally, the IEEE 33 node example is used to simulate the evaluation model, which verifies the feasibility of the indicators and vulnerability assessment system proposed in this paper.
Key words: vulnerability analysis; complex network theory; distribution network; AHP
參考文獻
[1] 任鵬，李翀，陶鵬，等. 基于加權熵TOPSIS法的電網(wǎng)節(jié)點脆弱度評估[J]. 電力科學與技術學報，2019，34(3) ：143-149.
[2] 于光耀，孫冰，王旭東，等. 考慮節(jié)點的橋重要度的城市電網(wǎng)結構脆弱性分析[J]. 電力系統(tǒng)及其自動化學報，2020，31(7) ：103-108.
[3] 蘇慧玲，李揚. 基于電力系統(tǒng)復雜網(wǎng)絡特征的線路脆弱性風險分析[J]. 電力自動化設備，2014，34(2) ：101-107.
[4] 譚陽紅，張婧，李肖. 基于復雜網(wǎng)絡理論的電網(wǎng)節(jié)點重要度評估[J]. 計算機工程，2019，45(11) ：281-286.
[5] 袁博，程林，陳亮，等. 考慮元件運行可靠性的電網(wǎng)脆弱性評估方法[J]. 電力系統(tǒng)及其自動化學報，2019，31(8) ：102-107.
[6] 王志強， 李欣， 李巖， 等. 基于復雜網(wǎng)絡與風險的電網(wǎng)綜合脆弱性評估[J]. 現(xiàn)代電力，2014，31(3) ：49-55.
[7] 張程，于永軍，李華強，等. 考量能量裕度及權重因子的電力系統(tǒng)節(jié)點綜合脆弱性分析[J]. 電力自動化設備，2016，36(3) ：136-141.
[8] 孟紹良，吳軍基，王虎. 電網(wǎng)脆弱性評價的靈敏度分析法[J]. 電力系統(tǒng)及其自動化學報，2011，23(5) ：89-93.
[9] 史文超， 李曉明， 王孝琳， 等. 配電網(wǎng)脆弱性評估方法[J]. 電力系統(tǒng)及其自動化學報，2018，30(12) ：125-131.
[10] 王澍，徐瀟源，孔祥瑞，等. 考慮節(jié)點脆弱性的配電網(wǎng)多階段PMU最優(yōu)配置[J]. 電力系統(tǒng)及其自動化學報，2019，31(7) ：8-14.
[11] 張家美，黎燦兵，彭敏放，等. 基于綜合功率介數(shù)的主動配電網(wǎng)脆弱性分析[J]. 電力系統(tǒng)保護與控制，2018，46(18) ：41-48.
[12] 卜湛，曹杰，李慧嘉. 復雜網(wǎng)絡與大數(shù)據(jù)分析：大數(shù)據(jù)系列叢書[M]. 北京：清華大學出版社，2019.
[13] 徐林，王秀麗，王錫凡. 電氣介數(shù)及其在電力系統(tǒng)關鍵線路識別中的應用[J]. 中國電機工程學報，2010，30(1) ：33-39.
[14] 徐林，王秀麗，王錫凡. 基于電氣介數(shù)的電網(wǎng)連鎖故障傳播機制與積極防御[J]. 中國電機工程學報，2010，30(13) ：61-68.
[15] 鄧雪，李家銘，曾浩健，等. 層次分析法權重計算方法分析及其應用研究[J]. 數(shù)學的實踐與認識，2012，42(7) ：93-100.
