19、电网结构脆弱性评估与复杂网络组件重要性排序

电网结构脆弱性评估与复杂网络组件重要性排序

1. 电网结构脆弱性评估

在电网研究中，准确评估其结构脆弱性至关重要，这有助于我们识别关键线路，保障电网的稳定运行。

1.1 各路径容量

为反映线路在潮流容量上的异质性，我们将发电机母线 (g) 及其到配电母线 (d) 的所有相关路径 (P_d^g) 定义为一个有效的供电方案 (h(g,d))。方案 (h) 的容量 (M_h) 定义为：当所有相关路径中的第一条线路达到其最大潮流限制时，从 (g) 的注入量从零增加到 (M_h)，计算公式为：
[M_h = \min_{l\in L} \left{\frac{P_l^{\max}}{\vert a_{lg}\vert}\right}]
各相关路径 (p) 的容量 (M_p) 可通过以下公式计算：
[M_p = f_p \cdot M_h]

1.2 全局网络性能

为衡量整个网络的供电能力，我们引入电网全局网络性能的概念。其定义基于复杂网络理论中的全局效率，需满足以下三个原则：
1. 长度相等时，供电容量越大，性能越好。
2. 供电容量相等时，长度越短，性能越好。
3. 仅考虑从发电母线到配电母线的电力传输。
电网 (G) 的全局网络性能 (E(G)) 定义为：
[E(G) = \frac{1}{N_g N_d} \sum_{g\in G_g} \sum_{d\in G_d} \sum_{p\in P_d^g} \frac{M_p}{d(p)}]

1.3 基于网络性能的脆弱性分析

通过比较某些组件遭受攻击或故障前后的网络性能