蔡國(guó)偉 史一明 楊德友

(東北電力大學(xué)電氣工程學(xué)院 吉林 132012)

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基于節(jié)點(diǎn)聚類(lèi)分簇的多饋入直流落點(diǎn)篩選方法

蔡國(guó)偉 史一明 楊德友

(東北電力大學(xué)電氣工程學(xué)院 吉林 132012)

隨著受端電網(wǎng)直流落點(diǎn)數(shù)目的增加，合理規(guī)劃直流落點(diǎn)位置對(duì)于保證受端系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。在深入研究直流落點(diǎn)間交互影響特征的基礎(chǔ)上，基于多饋入交互影響因子定義了節(jié)點(diǎn)交互影響相似度指標(biāo)，進(jìn)而構(gòu)建了受端電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)交互影響相似度矩陣。以直流落點(diǎn)數(shù)為分區(qū)目標(biāo)數(shù)，利用譜聚類(lèi)方法實(shí)現(xiàn)了受端系統(tǒng)的分區(qū)。每條直流選擇一個(gè)子區(qū)域作為備選落點(diǎn)區(qū)域，所有方案形成落點(diǎn)方案集合，利用整體性與均衡性指標(biāo)綜合評(píng)估篩選出最優(yōu)方案。算例分析結(jié)果表明，利用該方法所得落點(diǎn)位置合理，與傳統(tǒng)方法相比，具有計(jì)算簡(jiǎn)單、篩選效率高的優(yōu)點(diǎn)。

多直流饋入 受端系統(tǒng) 分區(qū) 交互影響 聚類(lèi)

0 引言

在我國(guó)，由于能源結(jié)構(gòu)與消納呈逆向分布，跨區(qū)域、遠(yuǎn)距離輸電成為必然選擇。相較于交流輸電，直流輸電在輸電容量、功率損耗、快速控制等方面的優(yōu)勢(shì)使其成為長(zhǎng)遠(yuǎn)距離輸電的首選[1-5]。預(yù)計(jì)截至2020年底，我國(guó)將建成數(shù)十條高壓直流工程線路，尤其是在負(fù)荷集中的南方電網(wǎng)、華東-華中電網(wǎng)，屆時(shí)將有多條直流落點(diǎn)到其受端電網(wǎng)，落點(diǎn)密集程度實(shí)屬世界之罕見(jiàn)。集中的直流落點(diǎn)使得直流線路之間的交互影響作用越來(lái)越嚴(yán)重，由此也給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)，例如會(huì)出現(xiàn)直流閉鎖、換相失敗、直流線路故障等[6-9]。合理安排直流落點(diǎn)的選址，降低直流間的交互影響作用將極大地促成建造堅(jiān)強(qiáng)可靠的電網(wǎng)，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行水平。

直流落點(diǎn)站址的選擇屬于多目標(biāo)規(guī)劃問(wèn)題，涉及潮流、建設(shè)經(jīng)濟(jì)性、安全穩(wěn)定性、實(shí)施可行性等多重屬性因素。文獻(xiàn)[10]提出了兼顧經(jīng)濟(jì)性與穩(wěn)定性的落點(diǎn)選擇方法，計(jì)及了落點(diǎn)處有效短路比、電壓穩(wěn)定性、有功損耗三個(gè)指標(biāo)，為單條直流選擇落點(diǎn)提供了依據(jù)。文獻(xiàn)[11]基于反映受端系統(tǒng)強(qiáng)度的多饋入短路比指標(biāo)，利用整體性、干擾性、均衡性線性加權(quán)求解最優(yōu)函數(shù)得到最終的直流落點(diǎn)方案。文獻(xiàn)[12]在文獻(xiàn)[11]的基礎(chǔ)上計(jì)及了多條直流的相互影響因子，對(duì)于固定的權(quán)重值進(jìn)行了改造。上述方法在備選落點(diǎn)之初大都是依賴(lài)運(yùn)行人員的經(jīng)驗(yàn)為每條直流選擇若干備選落點(diǎn)區(qū)域，然后計(jì)算各個(gè)影響指標(biāo)綜合比對(duì)得出最優(yōu)方案，這種方法過(guò)度依賴(lài)運(yùn)行人員的經(jīng)驗(yàn)，不能準(zhǔn)確地解釋落點(diǎn)區(qū)域選擇結(jié)果的合理性，并且未給出落點(diǎn)備選區(qū)域的合理篩選依據(jù)與方法。

本文綜合考慮了受端系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)之間的交互影響程度，在落點(diǎn)區(qū)域備選之初，利用譜聚類(lèi)的方法將受端落點(diǎn)系統(tǒng)分成若干簇，使得來(lái)自相同簇的節(jié)點(diǎn)之間交互影響程度強(qiáng)，不同簇之間的節(jié)點(diǎn)相互交互影響程度弱。然后為每個(gè)落點(diǎn)選擇一個(gè)簇作為備選落點(diǎn)區(qū)域，這樣在落點(diǎn)選擇之初篩選出交互影響程度低的節(jié)點(diǎn)作為直流線路備選落點(diǎn)，不僅避免了依賴(lài)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)造成的局限性，而且為備選落點(diǎn)區(qū)域的篩選提供了合理的依據(jù)與方法。相對(duì)于傳統(tǒng)落點(diǎn)方案篩選方法，本文方法在落點(diǎn)選擇前排除了部分不合理方案，簡(jiǎn)化了計(jì)算過(guò)程，提高了落點(diǎn)選擇的效率。

1 多饋入直流系統(tǒng)指標(biāo)分析

1.1 多饋入直流系統(tǒng)模型

多條直流同時(shí)落點(diǎn)到同一受端電網(wǎng)時(shí)，受端系統(tǒng)通過(guò)多端口戴維南定理可等效為等效電壓源串聯(lián)等效阻抗的形式，以雙饋入系統(tǒng)為例,其等效電路圖如圖1 所示。

圖1 雙饋入直流系統(tǒng)等效電路圖Fig.1 The equivalent diagram of two-infeed DC system

圖1中，Pdi和Qdi為直流系統(tǒng)輸送的有功和無(wú)功，Ui∠φi為換流母線電壓，Paci和Qaci為交流系統(tǒng)的有功功率和無(wú)功功率，Z12∠θ12為交流系統(tǒng)之間的等效互阻抗，Zi∠θi為交流系統(tǒng)的等效戴維南阻抗，Ei∠δi為交流系統(tǒng)等效電動(dòng)勢(shì)，Qci為交流濾波器和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備提供的無(wú)功功率。

1.2 多饋入交互影響因子

密集的直流落點(diǎn)使得直流線路間的電氣距離越來(lái)越小，導(dǎo)致不同直流通過(guò)受端系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)阻抗造成的交互影響不可忽略。國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議直流工作組2007年提出了表征直流間交互影響強(qiáng)弱的指標(biāo)——多饋入交互影響因子(Multi-Infeed Interaction Factor，MIIF)[13]。文獻(xiàn)[14]利用P-Q解耦法推導(dǎo)了MIIF指標(biāo)的計(jì)算式，對(duì)交流系統(tǒng)進(jìn)行P-Q解耦為

(1)

以?xún)绅伻胂到y(tǒng)為例可得到

(2)

假設(shè)ΔQ2=0，則有

(3)

式中，ΔU1為通過(guò)仿真在換流母線1上投入并聯(lián)無(wú)功裝置造成換流母線電壓1%的階躍變化量；ΔU2為測(cè)量得到的換流母線2上電壓變化量；z12、z11為受端系統(tǒng)多端口戴維南等效后多饋入直流系統(tǒng)等效阻抗。由此可知，節(jié)點(diǎn)等效阻抗元素可以反映直流間的相互影響。

1.3 多饋入短路比

多饋入直流系統(tǒng)中系統(tǒng)穩(wěn)定性的強(qiáng)弱主要是由系統(tǒng)短路容量和輸送額定有功容量的比值決定，稱(chēng)為短路比(Short-Circuit Ratio，SCR)。其值越大意味著投切設(shè)備對(duì)系統(tǒng)造成的影響越小，系統(tǒng)越穩(wěn)定。多條直流落點(diǎn)集中導(dǎo)致直流線路間的交互影響嚴(yán)重，評(píng)估單條直流系統(tǒng)強(qiáng)度的短路比指標(biāo)已不再適用，國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議工作組在短路比指標(biāo)的基礎(chǔ)上計(jì)及直流間的交互影響提出了評(píng)估多饋入直流系統(tǒng)穩(wěn)定強(qiáng)度的指標(biāo)——多饋入短路比(Multiple-Infeed Short-Circuit Ratio，MISCR)[15]，其表達(dá)式為

(4)

式中，Saci為節(jié)點(diǎn)短路容量；Pdeqi為直流等效接入有功容量；MIIFji為直流間交互影響因子；SCRi=Saci/Pdi。

2 節(jié)點(diǎn)交互影響相似度矩陣

在多直流饋入受端交流系統(tǒng)中，任意兩節(jié)點(diǎn)間交互影響程度用MIIF指標(biāo)來(lái)衡量。當(dāng)受端系統(tǒng)有n個(gè)節(jié)點(diǎn)滿(mǎn)足落點(diǎn)需求時(shí)，其交互影響矩陣為

(5)

根據(jù)MIIF的計(jì)算式可知，M矩陣中對(duì)角元素MIIFii=1。由于每個(gè)節(jié)點(diǎn)的自阻抗不一定相等，使得M矩陣為非對(duì)稱(chēng)陣，各元素值在0～1之間。MIIFji=0代表兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間電氣距離無(wú)窮大，節(jié)點(diǎn)間無(wú)交互影響作用；MIIFji=1代表i、j為同一條母線。

MIIFij指標(biāo)數(shù)值表征了i、j節(jié)點(diǎn)間交互影響強(qiáng)度，其值越大表明兩節(jié)點(diǎn)間的影響程度越大，不宜同時(shí)作為直流落點(diǎn)。由上述分析可知，MIIFij≠M(fèi)IIFji，但二者數(shù)值上接近，評(píng)價(jià)i、j是否可以同時(shí)作為直流落點(diǎn)時(shí)，應(yīng)以MIIFij、MIIFji中較大者為判斷依據(jù)更為合理，因此本文定義節(jié)點(diǎn)交互影響相似度為

ωij=ωji=max{MIIFji,MIIFij}

(6)

由ωij構(gòu)成的矩陣為節(jié)點(diǎn)交互影響相似度矩陣,即

(7)

W陣是對(duì)稱(chēng)陣，其非對(duì)角線元素ωij代表了i、j節(jié)點(diǎn)間的交互影響相似度，其值越大，說(shuō)明兩者的交互影響對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來(lái)的不利影響越嚴(yán)重。

3 基于譜聚類(lèi)算法的受端電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)分簇

譜聚類(lèi)算法最初起源于圖形分割，近年來(lái)一些學(xué)者應(yīng)用到電力系統(tǒng)中進(jìn)行電壓/無(wú)功分區(qū)、負(fù)荷節(jié)點(diǎn)分區(qū)、風(fēng)電場(chǎng)機(jī)群劃分等[16-18]。其思想是將每個(gè)數(shù)據(jù)樣本看成是圖的頂點(diǎn)V，樣本間的相似度ω賦予頂點(diǎn)間的邊E，這樣得到了一個(gè)基于交互影響相似度的無(wú)向加權(quán)圖G=(V，E)，然后將聚類(lèi)問(wèn)題轉(zhuǎn)換成圖的劃分問(wèn)題。本文使用SLH聚類(lèi)算法[19]對(duì)受端系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)根據(jù)相似度進(jìn)行聚類(lèi)，其基本步驟如下：

1)依據(jù)要聚類(lèi)的MIIF數(shù)據(jù)進(jìn)行相似度矩陣W構(gòu)造，確定子簇個(gè)數(shù)k。

2)求W的前k個(gè)特征值及特征向量x1，x2，…，xk，由大到小排列，構(gòu)造矩陣X=[x1，x2，…，xk]。

3)將X按照行向量進(jìn)行規(guī)范化并構(gòu)造新矩陣Q=X·XT。

4)根據(jù)Q中的元素分成k個(gè)簇。當(dāng)Qij=1表示i、j兩個(gè)節(jié)點(diǎn)屬于同一簇，Qij=0表示i、j兩個(gè)節(jié)點(diǎn)屬于不同的簇。一般情況下同一簇的點(diǎn)之間Qij≈1，不同簇的節(jié)點(diǎn)間Qij≈0。

將受端系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)依據(jù)交互影響相似度指標(biāo)進(jìn)行聚類(lèi)，使子簇個(gè)數(shù)與規(guī)劃直流條數(shù)相等。子簇內(nèi)部節(jié)點(diǎn)間交互影響相似度最大，子簇之間的節(jié)點(diǎn)間交互影響相似度最小，每一條直流選擇一個(gè)子簇作為備選落點(diǎn)區(qū)域。因?yàn)楸碚飨到y(tǒng)動(dòng)態(tài)影響強(qiáng)弱的指標(biāo)MIIF與表征系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的指標(biāo)MISCR近似呈反比關(guān)系。在多饋入直流系統(tǒng)規(guī)劃之初，選擇MIIF值小的節(jié)點(diǎn)作為備選落點(diǎn)，這樣不僅可以減小在出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí)直流間動(dòng)態(tài)影響，而且還有助于得到較大的MISCR值，提高落點(diǎn)節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定裕度。

4 算例分析

(8)

式中，i為對(duì)應(yīng)每個(gè)落點(diǎn)方案，i=1，2，…，p；Mij為方案i中第j個(gè)落點(diǎn)處的多饋入短路比指標(biāo)；m為落點(diǎn)系統(tǒng)中已有的直流數(shù)量；Mj(0)為原有直流落點(diǎn)處的多饋入短路比指標(biāo)。其中整體性、均衡性越大，干擾性指標(biāo)越小方案越優(yōu)。

由于不同指標(biāo)量綱與數(shù)量級(jí)不同，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，傳統(tǒng)方法中采用了極差變化方法對(duì)指標(biāo)處理。

(9)

標(biāo)準(zhǔn)化處理后所有指標(biāo)都在0～1之間，單調(diào)性相同且無(wú)量綱。

對(duì)于多指標(biāo)決策問(wèn)題多采用線性加權(quán)求極值方法，決策目標(biāo)為

(10)

式中，λ為加權(quán)系數(shù)，滿(mǎn)足λ1+λ2+λ3=1的約束。實(shí)際決策中多采用相對(duì)比較法確定各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，計(jì)算公式為

(11)

根據(jù)工程實(shí)踐給出3個(gè)指標(biāo)的相對(duì)重要程度量化值見(jiàn)表1。

表1 指標(biāo)相對(duì)重要程度量化評(píng)價(jià)

根據(jù)相對(duì)重要程度求解權(quán)重系數(shù)并帶入評(píng)估策略函數(shù)，使得S(D)值最大的落點(diǎn)方案即為最優(yōu)落點(diǎn)方案。

為說(shuō)明本文的算法應(yīng)用流程，采用兩個(gè)系統(tǒng)分別擬饋入規(guī)模相同直流與規(guī)模不同直流進(jìn)行落點(diǎn)選擇及方案評(píng)估，并與傳統(tǒng)方法進(jìn)行比較來(lái)說(shuō)明本文方法的準(zhǔn)確性和簡(jiǎn)便性。

4.1 算例1——饋入直流容量相同

本文以華東某電網(wǎng)作為受端為例，選取滿(mǎn)足直流落點(diǎn)站址條件的7個(gè)500 kV節(jié)點(diǎn)為備選落點(diǎn)，擬投入三條容量為8 000 MW的直流輸電線路，在文獻(xiàn)[11]提供的篩選落點(diǎn)方法基礎(chǔ)上，比較經(jīng)過(guò)交互影響相似度定義與聚類(lèi)分簇處理后的篩選結(jié)果和直接使用文獻(xiàn)[11]傳統(tǒng)篩選兩種情況下篩選的直流落點(diǎn)方案結(jié)果并分析。

根據(jù)機(jī)電暫態(tài)仿真其基礎(chǔ)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2與式(12)。

表2 各節(jié)點(diǎn)的短路容量和短路比

其受端系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的MIIF指標(biāo)矩陣為7×7階矩陣。

(12)

根據(jù)MIIF陣構(gòu)造相似度矩陣W，輸入聚類(lèi)參數(shù)k=3，對(duì)W陣求解前3大的特征值為[2.410 8，1.190 3，1.032 6]，其分別對(duì)應(yīng)的特征向量構(gòu)成矩陣X。

(13)

對(duì)矩陣X按照行向量進(jìn)行規(guī)范化構(gòu)造矩陣Q為

(14)

根據(jù)節(jié)點(diǎn)間的相似度用聚類(lèi)樹(shù)表示聚類(lèi)譜系圖，如圖2所示。

圖2 受端系統(tǒng)聚類(lèi)譜系圖Fig.2 The cluster pedigree chart of terminal system

根據(jù)子簇定義判據(jù)，由式(14)和圖2可得到相同的節(jié)點(diǎn)聚類(lèi)分簇結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 分簇結(jié)果和各子簇節(jié)點(diǎn)編號(hào)

將聚類(lèi)后的節(jié)點(diǎn)MIIF矩陣重新排列，同一簇的節(jié)點(diǎn)相鄰如圖3所示。

圖3 重新排列后的MIIF指標(biāo)陣Fig.3 Re-arranged MIIF index

由圖3可得，每個(gè)子塊中的元素代表了同一簇中節(jié)點(diǎn)之間的MIIF指標(biāo)。與同行的其余元素比較，同一子簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)間的交互影響因子大于不同簇間的節(jié)點(diǎn)交互影響因子，由此說(shuō)明利用定義的相似度指標(biāo)對(duì)受端系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)有一定合理性，可以有效地將系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)根據(jù)交互影響強(qiáng)弱程度進(jìn)行分區(qū)。

表4 落點(diǎn)方案和多饋入短路比指標(biāo)

根據(jù)文獻(xiàn)[11]中傳統(tǒng)方法評(píng)估落點(diǎn)方案流程，需要計(jì)算落點(diǎn)方案的整體性(Isum)、均衡性(Ibal)、干擾性(Iinf)指標(biāo)。多屬性問(wèn)題權(quán)值的分配直接影響所得的最優(yōu)規(guī)劃方案。屬性分配有專(zhuān)家法、層次分析法、主客觀相結(jié)合法[20]等，鑒于本算例中已有饋入直流數(shù)量為0，所以這里只涉及方案的整體性與均衡性指標(biāo)。選取2.5做為多饋入短路比指標(biāo)的門(mén)檻值，其中小于2.5的方案直接剔除然后計(jì)算剩余方案的整體性與均衡性并標(biāo)準(zhǔn)化，最后帶入落點(diǎn)選擇策略。因?yàn)檫@里只有兩種指標(biāo)，落點(diǎn)選擇策略目標(biāo)函數(shù)為

(15)

最終評(píng)估結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 待選方案和綜合評(píng)估結(jié)果

由表5目標(biāo)函數(shù)值比較得出，方案11是最優(yōu)的落點(diǎn)方案，3條直流分別落點(diǎn)到2、5、6三個(gè)節(jié)點(diǎn)，使得多饋入直流系統(tǒng)在受到擾動(dòng)時(shí)，直流線路之間相互影響較弱，同時(shí)具有較高的穩(wěn)定裕度。

選擇2.5做為多饋入短路比指標(biāo)的門(mén)檻值，刪除不滿(mǎn)足的前15個(gè)落點(diǎn)方案，計(jì)算方案的整體性與均衡性并進(jìn)行數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化，最后帶入優(yōu)選策略公式，其結(jié)果見(jiàn)表7。

由表7目標(biāo)函數(shù)值比較得出，單純使用文獻(xiàn)[11]所給篩選方法時(shí)，方案23為最優(yōu)落點(diǎn)方案，三條直流分別落點(diǎn)到2、5、6三個(gè)節(jié)點(diǎn)。

4.2 算例2——饋入直流容量不同

以南方電網(wǎng)已投運(yùn)的4回直流輸電線路的落點(diǎn)為備選落點(diǎn)系統(tǒng)，擬饋入兩條容量分別為3 000MW(L1)、4 000MW(L2)的直流線路，利用BPA計(jì)算程序計(jì)算2008年豐大運(yùn)行方式下其短路容量為37 216MV·A(寶安)、26 652MV·A(肇慶)、30 057MV·A(鵝城)、13 823MV·A(廣州)，多饋入交互影響因子見(jiàn)表8。

根據(jù)MIIF陣求交互影響相似度矩陣，輸入聚類(lèi)參數(shù)k=2，其相似度矩陣前2大特征值為[3.318 6 0.486 4]，對(duì)應(yīng)的特征向量構(gòu)成X陣，按照行向量歸一化結(jié)果Q。

(16)

根據(jù)Q陣進(jìn)行聚類(lèi)結(jié)果見(jiàn)表9。

表6 傳統(tǒng)方法方案集合和多饋入短路比指標(biāo)

表7 傳統(tǒng)方法最終待選方案和綜合評(píng)估結(jié)果

表8 南方電網(wǎng)4回直流落點(diǎn)系統(tǒng)MIIF矩陣

表9 分簇結(jié)果和各子簇節(jié)點(diǎn)編號(hào)

表10 落點(diǎn)方案和多饋入短路比指標(biāo)

其按照式(9)進(jìn)行歸一化后篩選結(jié)果見(jiàn)表11。

表11 待選方案和綜合評(píng)估結(jié)果

根據(jù)表11目標(biāo)函數(shù)值可得，最佳落點(diǎn)方案為方案5，落點(diǎn)到寶安4 000 MW、肇慶3 000 MW時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)定性最高。

表12 傳統(tǒng)方法方案集合和多饋入短路比指標(biāo)

計(jì)算方案的整體性與均衡性并進(jìn)行數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化，最后帶入優(yōu)選策略式(15)，其結(jié)果見(jiàn)表13。

表13 傳統(tǒng)方法最終待選方案和綜合評(píng)估結(jié)果

根據(jù)表13可得，使用傳統(tǒng)方法篩選最優(yōu)方案為方案7，落點(diǎn)分別為寶安4 000 MW、肇慶3 000 MW時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定性最高，與經(jīng)過(guò)聚類(lèi)分簇后所得結(jié)果一致。

5 結(jié)論

本文基于多饋入交互影響因子指標(biāo)，定義了受端系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)交互影響相似度指標(biāo)。在利用聚類(lèi)分析法得到與落點(diǎn)數(shù)相同的分區(qū)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了多饋入直流落點(diǎn)的選取。本文方法為初始備選落點(diǎn)區(qū)域的選擇提供了依據(jù)，降低了過(guò)度依賴(lài)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)選擇落點(diǎn)的弊端。在計(jì)算規(guī)模上，本文提出的方法得到的備選方案數(shù)量較少，尤其針對(duì)大規(guī)模電力系統(tǒng)計(jì)算規(guī)模上的優(yōu)勢(shì)將將更加明顯，提高了篩選效率，減少了評(píng)估工作量，有助于實(shí)際工程應(yīng)用。

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(編輯 赫蕾)

Multi-Infeed DC Terminal Location Selection Method Based on Clustering Nodes

CaiGuoweiShiYimingYangDeyou

(School of Electrical Engineering Northeast Electric Power University Jilin 132012 China)

With the increasing DC station locations in terminal power grid, rational planning DC landing position is of great significance to ensure the safe and stable operation of terminal power grid. On the basis of deep research on DC interaction characteristics, the paper defined node interaction similarity index based on multi-infeed interaction factor and further constructed the interactive influence similarity matrix of terminal power grid. Taking DC station locations number as the target, the partition of terminal power grid was realized by using spectral clustering method. Then each DC chose one sub-region as alternative landing area and all schemes formed scheme set. Finally, the optimal scheme was selected by comprehensive evaluation of entirety and proportionality. The results of example analysis show that the landing positions selected by using the proposed method are reasonable. Compared with traditional method, the proposed method has advantages of simple calculation and high efficiency screening.

Multi-infeed DC，terminal power grid，partition，interaction，clustering

國(guó)家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目(XT71-15-053)和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51507028)資助。

2016-03-15 改稿日期2016-04-29

TM715

蔡國(guó)偉 男，1968年生，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)穩(wěn)定與控制。

E-mail：caigw@mail.nedu.edu.cn

史一明 男，1990年生，碩士研究生，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)穩(wěn)定與控制。

E-mail：nedusym@163.com(通信作者)