技術(shù)特征：

1.一種基于輸電過載的電網(wǎng)條件非同調(diào)概率計(jì)算方法，其特征在于包括：

基于故障后電網(wǎng)拓?fù)淝笕∨R界負(fù)荷系數(shù)的步驟；

基于電網(wǎng)臨界負(fù)荷系數(shù)采用K均值聚類方法將臨界負(fù)荷進(jìn)行區(qū)間劃分并進(jìn)行χ²檢驗(yàn)判斷區(qū)間劃分是否有效的步驟；

基于區(qū)間劃分計(jì)算負(fù)荷超過臨界負(fù)荷概率并結(jié)合線路開斷概率計(jì)算非同調(diào)概率的步驟。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于輸電過載的電網(wǎng)條件非同調(diào)概率計(jì)算方法，其特征在于，所述電網(wǎng)包括節(jié)點(diǎn)、線路和負(fù)荷；將節(jié)點(diǎn)記為B₁,…,B_j,…,B_N，B_j表示第j個節(jié)點(diǎn)，N表示節(jié)點(diǎn)的總數(shù)；將負(fù)荷記為表示節(jié)點(diǎn)B_j的負(fù)荷；并將故障線路記為L_fau，將過載線路記為L_ol。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于輸電過載的電網(wǎng)條件非同調(diào)概率計(jì)算方法，其特征在于，基于故障后電網(wǎng)拓?fù)淝笕‰娋W(wǎng)臨界負(fù)荷系數(shù)的步驟具體包括以下步驟：

A-1)獲取所有節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)包括B_j的負(fù)荷歷史最大負(fù)荷及最小負(fù)荷

A-2)根據(jù)式(1)計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的最大和最小負(fù)荷系數(shù)：

$\left\{\begin{array}{c}{K}_{S_{B_j\max }}=\frac{S_{B_j\max }}{S_{B_j}}\\ K_{S_{B_j\min }}=\frac{S_{B_j\min }}{S_{B_j}}\end{array}\right.,j=1,2,...,N---\left(1\right)$

其中，表示節(jié)點(diǎn)B_j的最大負(fù)荷系數(shù)，表示節(jié)點(diǎn)B_j的最小負(fù)荷系數(shù)；

A-3)設(shè)定i初值為N-1；

A-4)設(shè)定節(jié)點(diǎn)B₁,…,B_i的負(fù)荷系數(shù)的值為

A-5)設(shè)定節(jié)點(diǎn)B_(i+1),…,B_N的負(fù)荷系數(shù)的值為

A-6)基于故障后電網(wǎng)拓?fù)溥M(jìn)行交流潮流計(jì)算得到過載線路L_ol的電流i_ol；

A-7)判斷過載線路L_ol的電流i_ol是否超過過載線路L_ol的載荷上限i_olmax，如果超過，則記錄此時各節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷系數(shù)作為臨界負(fù)荷系數(shù)的其中一組，進(jìn)入步驟A-9)，否則進(jìn)入步驟A-8)；

A-8)按擬定的步長增大節(jié)點(diǎn)B_N的負(fù)荷系數(shù)并判斷增大后的是否小于如是則返回步驟A-6)，否則按擬定的步長增大節(jié)點(diǎn)B_(N-1)的負(fù)荷系數(shù)并判斷增大后的是否小于如是則返回步驟A-6)，否則按擬定步長增大節(jié)點(diǎn)B_(N-1)的前一節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷系數(shù)并判斷增大后節(jié)點(diǎn)B_(N-1)的前一節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷系數(shù)是否小于其最大負(fù)荷系數(shù)直至增加到節(jié)點(diǎn)B_(i+1)，在從節(jié)點(diǎn)B_(N-1)的前一節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)B_(i+1)的判斷中，只要存在增大后相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷系數(shù)小于其最大負(fù)荷系數(shù)，則直接返回步驟A-6)，如果直到增大后節(jié)點(diǎn)B_(i+1)的負(fù)荷系數(shù)仍未小于其最大負(fù)荷系數(shù)則進(jìn)入步驟A-9)；

A-9)按擬定的步長增大節(jié)點(diǎn)B_i的負(fù)荷系數(shù)判斷是否小于如果是則返回步驟A-5)，否則判斷此時i是否為1，若是則完成求取臨界負(fù)荷系數(shù)，將步驟A-7)中記錄的所有滿足條件的各組臨界負(fù)荷系數(shù)向量作為最終的臨界負(fù)荷系數(shù)進(jìn)行輸出；如果i不為1，則令i減一，返回步驟A-4)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于輸電過載的電網(wǎng)條件非同調(diào)概率計(jì)算方法，其特征在于，基于電網(wǎng)臨界負(fù)荷系數(shù)采用K均值聚類方法將臨界負(fù)荷進(jìn)行區(qū)間劃分并進(jìn)行χ²檢驗(yàn)判斷區(qū)間劃分是否有效的步驟具體包括以下步驟：

B-1)設(shè)步驟A-9)中求得的臨界負(fù)荷系數(shù)向量為n組，將該n組臨界負(fù)荷系數(shù)向量視為N維坐標(biāo)系下的n個臨界負(fù)荷系數(shù)點(diǎn)，按下式計(jì)算電網(wǎng)在各臨界負(fù)荷系數(shù)點(diǎn)下的總負(fù)荷系數(shù)：

$K_{\mathrm{\Σ}h}=\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{K}_{B_{i}h},h=1,2,...,n;$

其中，K_∑h表示在第h個臨界負(fù)荷系數(shù)點(diǎn)下的電網(wǎng)總負(fù)荷系數(shù)；表示節(jié)點(diǎn)B_i的負(fù)荷在第h個臨界負(fù)荷系數(shù)點(diǎn)下的負(fù)荷系數(shù)；

將各臨界負(fù)荷系數(shù)點(diǎn)下的電網(wǎng)總負(fù)荷系數(shù)中的最大值和最小值分別記為K_∑max和K_∑min；根據(jù)負(fù)荷數(shù)及其分布特性，確定分類數(shù)F的初始值；

B-2)以步長ΔL₃＝(K_∑max－K_∑min)/F，將臨界負(fù)荷系數(shù)點(diǎn)分為F類，得到F個區(qū)間，并統(tǒng)計(jì)各類區(qū)間的點(diǎn)數(shù)；記第f類區(qū)間為Γ_f；

B-3)按下式計(jì)算各類均值向量的初值：

$M_f=\[M_{K_{B_{1}f}},...,M_{K_{B_{i}f}},...,M_{K_{B_{N}f}}\]$

其中，M_f表示第f類均值向量，表示根據(jù)式(2)計(jì)算：

$M_{K_{B_{i}f}}=\underset{h\∈{\mathrm{\Γ}}_f}{\Σ}\frac{K_{B_{i}h}}{m_f}---\left(2\right)$

其中，m_f為第f類區(qū)間Γ_f的點(diǎn)數(shù)；

B-4)根據(jù)式(3)計(jì)算n個臨界負(fù)荷系數(shù)點(diǎn)到各類區(qū)間中心的距離：

$D_{fh}=\sqrt{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}\underset{h=1}{\overset{n}{\Σ}}{(K_{B_{i}h}-M_{K_{B_{i}f}})}^2}---\left(3\right)$

其中，D_fh表示n個臨界負(fù)荷系數(shù)點(diǎn)到第f類區(qū)間Γ_f中心的距離；

B-5)根據(jù)D_fh最小為原則，調(diào)整n個臨界負(fù)荷系數(shù)點(diǎn)的分類并重新計(jì)算各類均值向量和總均值其中根據(jù)式(4)計(jì)算：

$M_{K_{B_i}}=\frac{1}{n}\underset{f=1}{\overset{F}{\Σ}}{m}_f{M}_{K_{B_{i}f}},i=1,2,...,N---\left(4\right)$

B-6)計(jì)算F類類內(nèi)離差矩陣W＝(w_uv)矩陣、F類類間離差矩陣B＝(b_uv)矩陣和總離差矩陣T，其中u,v＝1,2,…N；w_uv表示F類類內(nèi)離差矩陣W的元素，b_uv表示F類類間離差矩陣B的元素；w_uv和b_uv根據(jù)式(5)計(jì)算，總離差矩陣T根據(jù)式(6)計(jì)算：

$\left\{\begin{array}{c}{w}_{uv}=\underset{f=1}{\overset{F}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{m_f}{\mathrm{\Σ}}}\[\left(K_{B_{u}fj}-M_{K_{B_{u}f}}\right)\left(K_{B_{v}fj}-M_{K_{B_{v}f}}\right)\]\\ b_{uv}=\underset{f=1}{\overset{F}{\mathrm{\Σ}}}\[m_f\left(M_{K_{B_{u}f}}-M_{K_{B_u}}\right)\left(M_{K_{B_{v}f}}-M_{K_{B_v}}\right)\]\end{array}\right.---\left(5\right)$

其中，和分別為節(jié)點(diǎn)B_u和B_v屬于第f類中第j個臨界負(fù)荷系數(shù)點(diǎn)下的臨界負(fù)荷系數(shù)；和分別為節(jié)點(diǎn)B_u和B_v第f類的類均值；

T＝W+B (6)

B-7)根據(jù)F類類內(nèi)離差矩陣W、F類類間離差矩陣B和總離差T，由式(7)對分類結(jié)果進(jìn)行χ²檢驗(yàn)：

$-\[(n-1)-\frac{2+F}{2}\]ln\frac{\left|W\right|}{\left|T\right|}~{\mathrm{\χ}}^2\[n(F-1)\]---\left(7\right)$

B-8)擬定經(jīng)驗(yàn)置信區(qū)間下的χ²臨界值，判斷式(7)左側(cè)表達(dá)式計(jì)算值是否大于自由度為n(F-1)，如果是則認(rèn)為區(qū)間分類有效，結(jié)束分類；否則認(rèn)為分類不合理，令分類數(shù)F增1，返回步驟B-2)重新進(jìn)行分類。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于輸電過載的電網(wǎng)條件非同調(diào)概率計(jì)算方法，其特征在于，基于區(qū)間劃分計(jì)算負(fù)荷超過臨界負(fù)荷概率并結(jié)合線路開斷概率計(jì)算非同調(diào)概率的步驟具體包括以下步驟：

C-1)對電網(wǎng)各負(fù)荷，選擇K均值聚類后各類區(qū)間的最大值和最小值作為各負(fù)荷各類區(qū)間的上限和下限，由式(8)計(jì)算各負(fù)荷各類區(qū)間概率：

$p_{B_{j}f}=|p\left(P_{B_{j}f+}\right)-p\left(P_{B_{j}f-}\right)|---\left(8\right)$

其中，表示節(jié)點(diǎn)B_j的負(fù)荷第f類區(qū)間概率，和表示節(jié)點(diǎn)B_j的負(fù)荷第f類區(qū)間的上限和下限，和表示和的分布概率；

C-2)根據(jù)式(9)計(jì)算負(fù)荷超過臨界負(fù)荷概率p_load：

$p_{load}=\underset{f=1}{\overset{F}{\Σ}}\left(\underset{i=1}{\overset{N}{\Π}}{p}_{B_{i}f}\right)---\left(9\right)$

C-3)根據(jù)故障線路L_fau的故障率λ_fau和修復(fù)率μ_fau，由式(10)計(jì)算線路開斷概率U_line：

$U_{line}=\frac{{\mathrm{\λ}}_{fau}}{{\mathrm{\λ}}_{fau}+{\mathrm{\μ}}_{fau}}---\left(10\right)$

C-4)根據(jù)負(fù)荷超臨界負(fù)荷概率p_load和線路開斷概率U_line，由式(11)計(jì)算電網(wǎng)載流非同調(diào)概率p_nonc：

p_nonc＝U_linep_load (11)。

6.一種基于輸電過載的電網(wǎng)條件非同調(diào)概率計(jì)算系統(tǒng)，其特征在于包括：

基于故障后電網(wǎng)拓?fù)淝笕‰娋W(wǎng)臨界負(fù)荷系數(shù)的模塊；

基于電網(wǎng)臨界負(fù)荷系數(shù)采用K均值聚類方法將臨界負(fù)荷進(jìn)行區(qū)間劃分并進(jìn)行χ²檢驗(yàn)判斷區(qū)間劃分是否有效的模塊；

基于區(qū)間劃分計(jì)算負(fù)荷超過臨界負(fù)荷概率并結(jié)合線路開斷概率計(jì)算非同調(diào)概率的模塊。