基于谱聚类的无功电压分区和主导节点选择.pdf

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1、第44巷第15别电力系统保护与控制VO1．44No．152016年8月1目PowerSystemProtectionandControlAug．1，2016D0I：10．7667／PSPC160052基于谱聚类的无功电压分区和主导节点选择徐毅非，蒋文波，程雪丽(西华大学电气与电子信息学院，四川成都610039)摘要：传统无功电压分区常采用基于潮流运算的聚类算法。该算法计算较复杂，且难以体现出电网拓扑结构。针对这些问题，提出一种基于复杂网络理论的谱聚类无功电压分区新算法。该算法首先基于电网的节点导纳矩阵构建无功电压分区模

2、型，其次利用谱聚类对模型进行分析得到低维度聚类样本，再应用改进的K．means聚类算法获取分区方案。为了确保分区方案的可行性，基于模块度、无功平衡与无功储备等三个指标建立了一个评价体系，并对分区方案进行校验。为了提高主导节点选择的准确度，引入了程度中心性评价指标。通过IEEE．39节点标准测试系统对算法进行仿真，仿真结果验证了算法的可行性与优越性。关键词：无功电压分区；复杂网络理论；谱聚类；K．means聚类；主导节点选择Partitioningforreactivevoltagebasedonspectralclus

3、teringandpilotnodesselectionxuYifei，JIANGWenbo，CHENGXueli(SchoolofElectricalEngineeringandElectronicInformation，XihuaUniversity,Chengdu610039，China)Abstract：Traditionalpartitioningalgorithmsforreactivevoltageareoftenusingclusteringalgorithmofpowerflowcalculation

4、．Thesealgorithmshavesomeproblems，suchascomplexcomputationandunabletoreflectthenetworkstructureofpowergrid．Tofigureoutthoseproblems，anewalgorithmforvoltagecontrolpartitioningisproposedbasedonspectralclusteringofcomplexnetwork．First，themodelofvoltagecontrolpartiti

5、oningisestablishedusingtheimaginarypartofnodaladmittancematrix；second，thealgorithmadoptsspectralclusteringtoanalyzethemodeltogetthelowdimensionclusteringsamples；thenpowersystemispartitionedbytheimprovingK—meansclusteringalgorithm．Toensurethecredibilityofpartitio

6、ningresult，evaluationsystemwiththreeindexesisestablishedtocalibratethepartitioningresult，suchasmodularity,reactivepowerbalanceandreactivepowerreserve，etc．Toimprovetheaccuracyofpilotnodesselection，theevaluationindexofdegreecentralityisintroduced．Thesimulationresu

7、ltofIEEE39-bustestingsystemshowsthatthenewalgorithmisofefectivenessandsuperiority．Keywords：partitioningforreactivevoltage；complexnetworktheory；spectralclustering；K-meansalgorithm；pilotnodesselection有效减小因电网局部电压失稳造成的损失。0引言目前常见的分区算法大多在得出电网节点的电随着电网规模日益增大，需要进行电压监控的气距

8、离后，通过相应的聚类算法进行分区计算J。节点也随之增加。为了对电网中节点进行有效监控，文献[2—4】在得到电气距离后，将分裂算法和凝聚算及时检测出局部节点电压失稳的现象，法国提出了法相结合，以模块度作为评价指标确定最优分区数，三级电压控制模式，并已应用在多个国家的电网中【1]。具有很好的实用性；文献[sIN用无功／电压灵敏度来在三