基于电力系统复杂网络特征下线路脆弱性风险的研究

胡昊

摘要：线路脆弱性风险分析，是电力系统安全管理的主要构成部分，具有预测性、系统性、以及综合性等特征，是当前电网系统复杂性分析的主体分支。基于此，本文结合电力系统复杂网络特征，着重对线路脆弱性风险的评估进行探究，实现电力系统安全供应的效果，电力传输速率稳定、有序传输的目的。

关键词：电力系统复杂网络特征；线路脆弱性；风险

引言：电力资源，是社会发展的主要能源形势之一，与社会经济增长、技术进步有着不可分割的关系。随着我国电网分布范围逐步拓展，电力供应平台逐步优化，电力系统安全、稳定传输得到了保障。为了发挥多重交错的现代电网设计结构的优势，应依据线路设计结构，有效解析线路供应的脆弱性，是电力供应系统逐步优化的基础性环节。

一、电力系统复杂网络特征

电力供应系统进行综合传输的过程中，电路网络分布不同，线路中电流供应的效果也不同，我们以电力系统供应过程中，电流传输的效果不同，对电力系统的复杂网络特征进行分析。首先，电网是由多个线路传输节点连接在一起的，纵横交错的线路传输格局，构成了一个完整的电力传输结构，因此，如果电网中线路传输电流量越大，则证明该条线路的实际作用越重要；其次，电力传输系统的安全性，除了与主体线路之间存在线路上的关联，也与线路中电力传输的安全性有着密切联系，如果线路传输路径的转换次数越多，则电力系统中网络关联介质也就越大，节点转换的频率越低，内部电流所要传输的距离也就越远；最后，电力系统复杂网络特征的出现，与电网整体构建的几何模型存在着关联，整个电力网络传输结构较差，线路信息、能量传输效果越差，电力实际传输中的周期循环效果也越低。

二、基于电力系统复杂网络特征下线路脆弱性风险分析

（一）线路脆弱性风险分析模型建设

所谓线路脆弱性的风险分析，就是在电路供应，已经超出了线路传输的最大承载值，导致电力传输过程中，核心线路的电流承载量较大，电力传输结构介质发生转换、线路原有结构图形失去了均衡性。此时，电力系统进行电力传输的过程中，电路供应的安全性和稳定性将会受到冲击。我们基于单利系统网路复杂性的相关量基础上，实行线路脆弱性的计算与分析，能够实现对线路脆弱性的有效性调节。定线路传输的相关性影响因素为一个集合，则电力系统脆弱性分析模式的计算模型为：V=∑V（F/c1∈F，k）/num（F/c2∈F，k），其中F为预想性事故集合，C1、C2为故障中出现的元素，我们结合线路传输中，单元元素预想性故障的初步性判断，分析F事故中，线路脆弱性程度，以达到对电力传输线路传输故障的综合性判断[1]。

值得注意的是，复杂电网结构下所构建的电力传输脆弱性分析模型，是针对电力传输过程中，线路传输的安全性和稳定性故障的初步性判断，是预测性电力传输判断方式，因此，电网结构所代表的电力传输结构，能够为线传输提供多元化的信息参考，但我们不能由此而对电力系统的供应整体情况作出判断，也要结合相关电力传输的其他条件进行解析。

（二）线路脆弱性风险分析

1.树状结构分析图

树状结构分析模式，是现代社会电力结构传输的主要形式之一，也是线路脆弱性分析最为直接的信息模型。首先，依据线路脆弱性分析结构，将复杂网络中的节点数、介质传输的最大值、最佳规范的结合数据，都转换为数据集合的形式。然后按照U={x1，x2，x3……xn}的顺序，由大到小的结合数据进行排列，执行F：U×A=V的数据属性传导模式，构建起一个细树状图，其中U是集合中的数，A是树状图规划中的介数。通过数与介数乘积，得到线路当前节点，实现对线路传输内部传输脆弱性的探究。我们实行树状图规划与分析的过程中，如果树状图中的系数随着树干分支增加而减少，则说明电网线路传输的稳定性性对较高；反之，如果树干中枝干数值逐步增加，则说明线路传输的脆弱性相对较低，电力传输的介质的周期循环效果不佳，传输的稳定性也较低[2]。

2.离散型层次分析模式

离散型层析分析法，将电力传输线路按照关键节点与分布节点之间的关系，将电力传输线路，切分为多个线路脆弱性检测部分，直接应用复杂网络结构中的线路计算模型，测定电路传输的风险性。如果电网传输线路的测定各个部分均为稳定性波动数值，则说明本段线路的脆弱性风险较小，电力传输的几何图形结构相对稳定；反之，则说明本段检测线路的脆弱性相对较高，且线路传输过程中，各段线路的整体结构，体系运作的风险性也就越大。离散型层次分析法，虽然没有在后期继续应用数据进行线路检测，但却将线路脆弱性分析切分为多个具体阶段，确保电力传输期间，线路问题的针对性检测，因此，其检验的效果也就相对完善。

3.决策性风险分析

电力系统复杂网络特征下线路脆弱性风险探究，是基于现代化系统模式的新型分析方式，决策性线路脆弱性分析值的准确度，取决于电力供应系统的节点属性。即在构建电力系统决策脆弱性分析的基础上，按照线路分析模型，集中对线路节点物质进行综合转换，直到电力系统中决策分析模式，与线路关键点信息分析呈现正比，且电路传输中线路传输电流波，决策性规则与总数一一对应。我们结合数据集合节点进行线路分析，电力系统中电流传输的决策节点属性值为正值，则说明线路脆弱性风险较小，否则，则说明线路脆弱性风险较大。

但线路脆弱性的决策值大小，也会在一定程度上受到电路传输图形规律的影响，外部线路干扰值较大，内部线路传输的波动情况较大，也会直接影响电力系统脆弱性的判断。

（三）线路脆弱性风险判定

电力系统复杂网络特征下线路脆弱性风险性科学评估，也需要借助现代化程序分析的模型，将各个部分的分析数据进行全面整合，此时，我们以线路内外电路传输的谐波值作为评定依据，启动线路脆弱性贪婪性算法，设定电力系统线路传输中介值为1。如果树状、离散、决策性风险分析的值都小于1，则说明电力系统复杂网络特征下线路脆弱性风险较低；反之，电力系统复杂网络特征下线路脆弱性风险则较高。同时，电力系统复杂网络特征下线路脆弱性风险判定，也要通过数据集合中数值大小的均匀度进行判定，良好的线路传输值大小相对均匀，线路脆弱度越大，电力传输结合数值的差距越大。

结论：综上所述，基于电力系统复杂网络特征下线路脆弱性风险的研究，是电力传输安全性的实践依据。在此基础上，为了实现电网结构安全传输，应建立线路脆弱性风险分析模型，采取树状结构分析图、离散型层次分析模式、以及决策性风险分析方式进行风险分析，整合三种分析数据对线路脆弱性风险判定，实现电力传输结构的综合探究。因此，浅析基于电力系统复杂网络特征下线路脆弱性风险，是现代电力系统传输结构创新与优化的保障。

参考文献：

[1]梅丹，王公宝，叶志浩，沈静.舰船电力系统复杂网络特性研究[J].海军工程大学学报，2016，28（06）：10-14.

[2]王韶，刘沛铮，董光德，张煜成.基于复杂网络理论计及校正控制的电力系统连锁故障模型[J].电力自动化设备，2016，36（09）：162-168.