電網(wǎng)分區(qū)的主動半監(jiān)督探測方法

劉 劍，李興源，王 成，干 華，許立雄

(1. 四川大學 電氣信息學院，四川 成都 610065；2. 雅礱江流域水電開發(fā)有限公司，四川 成都 610051；3. 國網(wǎng)四川省電力公司，四川 成都 610041；4. 成都城電電力工程設計有限公司，四川 成都 610041)

0 引言

負荷需求的增長是電網(wǎng)演化生長的內(nèi)在動力，其與能源分布在地域上的不匹配，促使現(xiàn)代電網(wǎng)朝著互聯(lián)的方向發(fā)展[1-2]。電網(wǎng)的規(guī)模日益龐大、結構日益復雜，對電網(wǎng)的計算分析與運行監(jiān)控也日益困難。在實際運行中，相關人員通常將互聯(lián)的大規(guī)模電網(wǎng)劃分為若干的小規(guī)模區(qū)域來降低分析調(diào)控的復雜度[3-4]。因此，大規(guī)模互聯(lián)電網(wǎng)的快速有效分區(qū)具有顯著的現(xiàn)實意義。

基于優(yōu)化的電網(wǎng)分區(qū)方法將分區(qū)內(nèi)部聯(lián)系緊密、分區(qū)間聯(lián)系稀疏的要求量化為目標函數(shù)，采用諸如遺傳算法[5-6]、模擬退火算法[7]、禁忌搜索算法[8-9]、進化規(guī)劃算法[10-11]等人工智能優(yōu)化算法搜索目標函數(shù)最優(yōu)且滿足分區(qū)內(nèi)部連通性要求的分區(qū)劃分方案。優(yōu)化類電網(wǎng)分區(qū)方法難以準確量化定性描述的電網(wǎng)分區(qū)要求，且人工智能優(yōu)化算法具有容易陷入早熟收斂的問題。

自20世紀80年代層次聚類被用于法國電網(wǎng)電壓無功控制分區(qū)以來，凝聚型電網(wǎng)分區(qū)方法得到了更多的研究關注，成為了主流方法[12]。文獻[13-15]均以節(jié)點間電壓無功靈敏度關系定義反映節(jié)點間聯(lián)系緊密性的電氣距離，分別采用層次聚類[13]、模糊聚類[14]和仿射傳播(AP)聚類[15]進行電網(wǎng)分區(qū)。電氣距離只給出節(jié)點間相異性的量度，并未給出節(jié)點坐標的清晰描述，不利于聚類算法的應用[16]。……