CN104156769A - 电力系统脆弱性评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力系统脆弱性评估方法，涉及电网安全分析技术领域。本发明的电力系统脆弱性评估方法包括以下步骤：（1）建立电力系统的复杂网络结构；（2）通过复杂网络结构中的电气介数建立结构脆弱因子指标；（3）通过静态能量函数法获取网络实时潮流数据；（4）计算状态脆弱因子并结合步骤（2）中的结构脆弱因子计算得出综合脆弱性评估指标；（5）输出电力系统的脆弱区域。由于本发明电力系统脆弱性评估方法从全局的角度来分析电力系统可能存在的脆弱环节，能够全面、准确、有效地确定电力系统运行中的脆弱区域，弥补了以往电力系统脆弱性评估方法的单一片面等不足，为电力系统安全运行的预防和控制提供着重点，有效预防因扰动或事故引起的电力系统灾变。

Description

电力系统脆弱性评估方法

技术领域

本发明涉及电网安全分析技术领域，特别涉及一种电力系统脆弱性评估方法。

背景技术

脆弱性概念源于环境、生态、计算机网络等领域，它是描述系统及其组成部分易于受到影响和破坏，并缺乏抗拒干扰、恢复初始状态的能力。电力系统脆弱性是近年来针对电力系统安全性及可靠性提出的一个新概念，目前还没有公认的定义和统一的分析标准。但从已有参考文献看，电力系统脆弱性是用来描述系统在正常运行情况或各种随机因素的作用下，系统承受干扰或故障的能力以及系统不能维持正常运行的可能趋势及其影响。

大规模停电事故初期往往是少量元件相继故障，在事故扩大阶段则与电力系统中的脆弱环节有紧密的联系。因此，从整体预防的角度出发，辨识并保护电力网络中的脆弱环节对提高电力系统的可靠性、降低大规模停电事故的发生概率有十分重要的意义。

电力系统脆弱性评估主要分为两个方向：一、针对实时运行参数的状态脆弱性评估，传统的方法主要是灵敏度法，随后相继出现了能量函数法（包括静态和暂态），基于概率的风险理论评估法等；二、是针对固有的网络拓扑结构的结构脆弱性评估，主要研究方法有复杂网络理论法。

目前，在建立电力系统的脆弱性评估指标时遇到的最大问题是：在针对电力系统实时运行参数或自身固有的网络拓扑结构建立指标时，往往只能兼顾时运行或者拓扑结构性的其中之一，无法全面的确定电力系统中的脆弱区域。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种能全面评估电力系统脆弱性的电力系统脆弱性评估方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种电力系统脆弱性评估方法，其特征在于，将脆弱性分为状态脆弱性和结构脆弱性两个方面，以此对系统脆弱性进行综合评估。包括以下步骤：

步骤（1）：建立电力系统的复杂网络结构，并根据复杂网络结构计算电力系统各节点和支路的电气介数；

步骤（2）：通过复杂网络结构中的电气介数建立结构脆弱因子指标，即通过计算节点的结构脆弱因子α₁与线路的结构脆弱因子β₁得到固有网络拓扑结构对电网结构脆弱性的影响；

步骤（3）：通过静态能量函数法获取网络实时潮流数据，得到在不同运行状态下对电力系统各个环节脆弱性的影响，即通过计算电力系统各节点的静态能量函数E_i与线路的静态能量函数E_ij分别计算节点的状态脆弱因子α₂与线路的状态脆弱因子β₂，得到在不同运行状态下对电网脆弱性的影响；

步骤（4）：将步骤（2）和步骤（3）中计算得到的节点的结构脆弱因子α₁与线路的结构脆弱因子β₁、以及节点的状态脆弱因子α₂与线路的状态脆弱因子β₂，分别代入等式α=α₁×α₂以及β=β₁×β₂，计算得出综合脆弱性评估指标，其中，α为脆弱节点因子，β为脆弱线路因子；

步骤（5）：通过综合脆弱性评估指标脆弱节点因子α、脆弱线路因子β值确定脆弱节点和线路，通过对综合脆弱性评估指标的计算值进行排序，筛选出最脆弱节点和线路的前20%，输出为电力系统的脆弱区域。

优选的，上述电力系统脆弱性评估方法中，所述节点的结构脆弱因子α₁通过等式计算，等式中，I^mn(i)为“发电-负荷”节点对(m,n)间加上单位注入电流元后，在节点i上引起的电流，W_m为电力系统中发电机节点m的权重，取发电机额定容量或实际出力，W_n为负荷节点n的权重，取实际负荷或峰值负荷，G和L为所有发电节点和负荷节点的集合。

优选的，上述电力系统脆弱性评估方法中，所述线路的结构脆弱因子β₁通过等式计算，等式中，I^mn(i,j)为“发电-负荷”节点对(m,n)间加上单位注入电流元后，在线路(i,j)上引起的电流；W_m为电力系统中发电机节点m的权重，取发电机额定容量或实际出力；W_n为负荷节点n的权重，取实际负荷或峰值负荷；G和L为所有发电节点和负荷节点的集合。

优选的，上述电力系统脆弱性评估方法中，所述节点的状态脆弱因子α₂通过等式计算，等式中，节点的静态能量函数E_i通过等式 $E_i=\∫[f_i,g_i]\×\left[\begin{array}{c}{\mathrm{dd}}_i\\ {\mathrm{dU}}_i\end{array}\right]$ 计算，U_i为静态能量函数的数学模型。

优选的，上述电力系统脆弱性评估方法中，所述线路的状态脆弱因子β₂通过等式计算，等式中，线路的静态能量函数E_ij通过等式 $E_{\mathrm{ij}}={\∫}_{({\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}}^s,V_{\mathrm{ij}}^s)}^{({\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}},V_{\mathrm{ij}})}[f_{\mathrm{pij}},f_{\mathrm{qij}}]d\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}}\\ V_{\mathrm{ij}}\end{array}\right]$ 计算，V_ij为支路能量函数。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、由于本发明电力系统脆弱性监控方法从全局的角度来分析电力系统可能存在的脆弱环节，能够全面、准确、有效地确定电力系统运行中的脆弱区域，弥补了以往电力系统脆弱性评估方法的单一片面等不足，为电力系统安全运行的预防和控制提供着重点，有效预防因扰动或事故引起的电力系统灾变。

2、由于本发明电力系统脆弱性评估方法中，状态脆弱因子是基于静态能量函数法建立的，它反映了不同运行状态对电力系统脆弱性的影响；而结构脆弱因子是利用复杂网络理论中的电气介数来衡量固有网络拓扑结构对电力系统脆弱性的影响；将两部分因子对电网脆弱性的影响综合考虑，建立评估电网脆弱性的综合指标，能够全面、准确、有效地确定电网运行中的脆弱区域，弥补了以往电网脆弱性监控方法的单一片面等不足。为电网安全运行的预防和控制提供着重点，有效预防因扰动或事故引起的电力系统灾变。

附图说明：

图1为本发明电力系统脆弱性评估方法的流程图。

图2为本发明电力系统脆弱性评估方法中网络支路的等值电路。

图3为本发明电力系统脆弱性评估方法中电压降落相量图。

图4为本发明电力系统脆弱性评估方法中电压降落的近似相量图。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例

一种电力系统脆弱性评估方法，包括以下步骤：

步骤（1）：建立电力系统的复杂网络结构，并根据复杂网络结构计算电力系统各节点和支路的电气介数；

步骤（2）：通过复杂网络结构中的电气介数建立结构脆弱因子指标，即通过计算节点的结构脆弱因子α₁与线路的结构脆弱因子β₁得到固有网络拓扑结构对电网结构脆弱性的影响；

步骤（3）：通过静态能量函数法获取网络实时潮流数据，得到在不同运行状态下对电力系统各个环节脆弱性的影响，即通过计算电力系统各节点的静态能量函数E_i与线路的静态能量函数E_ij分别计算节点的状态脆弱因子α₂与线路的状态脆弱因子β₂，得到在不同运行状态下对电网脆弱性的影响；

步骤（4）：将步骤（2）和步骤（3）中计算得到的节点的结构脆弱因子α₁与线路的结构脆弱因子β₁、以及节点的状态脆弱因子α₂与线路的状态脆弱因子β₂，分别代入等式α=α₁×α₂以及β=β₁×β₂，计算得出综合脆弱性评估指标，其中，α为脆弱节点因子，β为脆弱线路因子；

步骤（5）：通过综合脆弱性评估指标脆弱节点因子α、脆弱线路因子β值确定脆弱节点和线路，通过对综合脆弱性评估指标的计算值进行排序，筛选出最脆弱节点和线路的前20%，划分为电力系统的脆弱区域。

所述节点的结构脆弱因子α₁通过等式计算，等式中，I^mn(i)为“发电-负荷”节点对(m,n)间加上单位注入电流元后，在节点i上引起的电流，W_m为电力系统中发电机节点m的权重，取发电机额定容量或实际出力，W_n为负荷节点n的权重，取实际负荷或峰值负荷，G和L为所有发电节点和负荷节点的集合。

所述线路的结构脆弱因子β₁通过等式计算，等式中，I^mn(i,j)为“发电-负荷”节点对(m,n)间加上单位注入电流元后，在线路(i,j)上引起的电流；W_m为电力系统中发电机节点m的权重，取发电机额定容量或实际出力；W_n为负荷节点n的权重，取实际负荷或峰值负荷；G和L为所有发电节点和负荷节点的集合。

所述节点的状态脆弱因子α₂通过等式计算，等式中，节点的静态能量函数E_i通过等式 $E_i=\∫[f_i,g_i]\×\left[\begin{array}{c}{\mathrm{dd}}_i\\ {\mathrm{dU}}_i\end{array}\right]$ 计算，U_i为静态能量函数的数学模型。

所述线路的状态脆弱因子β₂通过等式计算，等式中，线路的静态能量函数E_ij通过等式 $E_{\mathrm{ij}}={\∫}_{({\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}}^s,V_{\mathrm{ij}}^s)}^{({\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}},V_{\mathrm{ij}})}[f_{\mathrm{pij}},f_{\mathrm{qij}}]d\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}}\\ V_{\mathrm{ij}}\end{array}\right]$ 计算，V_ij为支路能量函数。

静态能量函数的数学模型的推导过程如下：

根据线路功率输送关系，多母线中各节点功率平衡等式：

$\begin{array}{c}{f}_i(\mathrm{\δ},U)=P_{\mathrm{Li}}-\\ U_i\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{U}_j[G_{\mathrm{ij}}\cos ({\mathrm{\δ}}_i-{\mathrm{\δ}}_j)+B_{\mathrm{ij}}\sin ({\mathrm{\δ}}_i-{\mathrm{\δ}}_j)],\end{array}\begin{array}{c}{g}_i(\mathrm{\δ},U)={\left(U_i\right)}^{-1}[Q_{\mathrm{Li}}-\\ U_i\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{U}_j(G_{\mathrm{ij}}\sin ({\mathrm{\δ}}_i-{\mathrm{\δ}}_j)-B_{\mathrm{ij}}\cos ({\mathrm{\δ}}_i-{\mathrm{\δ}}_j))],\end{array}$ 等式中，P_Li是节点i的注入有功；Q_Li是节点i的注入无功；G_ij是节点i、j之间的电导；B_ij是节点i、j之间的电纳；δ_i、δ_j是节点i、j的电压相角。

静态能量函数表达式为： $E={\∫}_{({\mathrm{\δ}}^s,U^s)}^{(\mathrm{\δ},U)}[f(\mathrm{\δ},U),g(\mathrm{\δ},U)]\left[\begin{array}{c}\mathrm{d\δ}\\ \mathrm{dU}\end{array}\right];$

对于具体的某个节点i，基于功率平衡的静态能量函数表达式为：

$E_{\text{i}}={\∫}_{({\mathrm{\δ}}_i^s,U_i^s)}^{({\mathrm{\δ}}_i,U_i)}[f_i({\mathrm{\δ}}_i,U_i),g_i({\mathrm{\δ}}_i,U_i)]\left[\begin{array}{c}d{\mathrm{\δ}}_i\\ d{U}_i,\end{array}\right]{,}_{f_i({\mathrm{\δ}}_i,U_i),g_i({\mathrm{\δ}}_i,U_i)}$ 为节点i有功功率及无功功率平衡表达式。

将多母线中各节点功率平衡等式代入基于功率平衡的静态能量函数表达式，可得到多母线系统中第i节点的静态能量函数E_i的表达式：

$E_i=\∫[f_i,g_i]\·\left[\begin{array}{c}d{\mathrm{\δ}}_i\\ d{U}_i\end{array}\right]={\∫}_{({\mathrm{\δ}}_i^s,U_i^s)}^{\left({\mathrm{\δ}}_i{U}_i\right)}[f_i,g_i]\·\left[\begin{array}{c}d{\mathrm{\δ}}_i\\ d{U}_i\end{array}\right]=$

$P_{\mathrm{Li}}({\mathrm{\δ}}_i-{\mathrm{\δ}}_i^s)-U_i\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{U}_j{G}_{\mathrm{ij}}\sin ({\mathrm{\δ}}_i-{\mathrm{\δ}}_j){|}_{{\mathrm{\δ}}_i^s}^{{\mathrm{\δ}}_i}-U_i\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{U}_j{B}_{\mathrm{ij}}\cos ({\mathrm{\δ}}_i-{\mathrm{\δ}}_j){|}_{{\mathrm{\δ}}_i^s}^{{\mathrm{\δ}}_i}+\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{U}_j{B}_{\mathrm{ij}}\cos ({\mathrm{\δ}}_i-{\mathrm{\δ}}_j)U_i{|}_{U_i^s}^{U_i}$ $+Q_{\mathrm{Li}}\ln \frac{U_i}{U_i^s}-\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{U}_j{G}_{\mathrm{ij}}\sin ({\mathrm{\δ}}_i-{\mathrm{\δ}}_j)\·U_i{|}_{U_i^s}^{U_i},$ 其中，(U_i,δ_i)为当前运行情况下各个负荷节点电压值。(U_i ^s,δ_i ^s)为系统处于稳定运行点的电压值。若代入临界参数值，则E_i表示节点临界能量。

如果考虑并联电容器补偿，上式修改为： $E_{\mathrm{ci}}={\∫}_{({\mathrm{\δ}}_i^s,U_i^s)}^{({\mathrm{\δ}}_i,U_i)}[f_i,g_i]\·\left[\begin{array}{c}{\mathrm{d\δ}}_i\\ {\mathrm{dU}}_i\end{array}\right]$

$=P_{\mathrm{Li}}({\mathrm{\δ}}_i-{\mathrm{\δ}}_i^s)-U_i\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{U}_j{G}_{\mathrm{ij}}\sin ({\mathrm{\δ}}_i-{\mathrm{\δ}}_j)|\begin{array}{c}{\mathrm{\δ}}_i\\ {\mathrm{\δ}}_i^s\end{array}\text{+}$

$Q_{\mathrm{Li}}\ln \frac{U_i}{U_i^s}-U_i\underset{k=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{U}_j{B}_{\mathrm{ij}}\cos ({\mathrm{\δ}}_i-{\mathrm{\δ}}_j)|\begin{array}{c}{\mathrm{\δ}}_i\\ {\mathrm{\δ}}_i^s\end{array}$

$\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{U}_j{B}_{\mathrm{ij}}\cos ({\mathrm{\δ}}_i-{\mathrm{\δ}}_j)U_i|\begin{array}{c}{U}_i\\ U_i^s\end{array}-$

$\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{U}_j{G}_{\mathrm{ij}}\sin ({\mathrm{\δ}}_i-{\mathrm{\δ}}_j)U_i|\begin{array}{c}{U}_i\\ U_i^s\end{array}$

$-\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{b_i}{2}[{\left(U_i\right)}^2-{\left(U_i^s\right)}^2].$

支路能量函数的推导过程如下：

现根据图2所示的支路模型，建立相连节点电压间的关系，并且，可作出电压相量图，如图3所示，由于在大型电力系统中，传输线路一般有X>>R,所以相量的长度相对于要短很多，可以忽略不记，则可得到电压降落的近似相量图，如图4，由图4可得等式等式变换后得V_j：化简得到支路节点i与节点j间的电压差式中V_i，V_j分别为节点i和节点j的电压幅值。

根据支路功率传输的关系，支路ij的潮流表达式为

$P_{\mathrm{ij}}=V_i^2{G}_{\mathrm{ij}}-V_i{V}_j(G_{\mathrm{ij}}\cos {\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}}+B_{\mathrm{ij}}\sin {\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}})$

$Q_{\mathrm{ij}}=-V_i^2{B}_{\mathrm{ij}}-V_i{V}_j(B_{\mathrm{ij}}\cos {\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}}+G_{\mathrm{ij}}\sin {\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}}),$ 式中：P_ij是ij支路当前传输的有功功率，Q_ij是ij支路当前传输的无功功率，B_ij是ij支路的电纳，G_ij是ij支路的电导。

由此可得支路功率传输的变化量如下

$f_{\mathrm{pij}}=P_{\mathrm{ij}}-P_{\mathrm{ij}}^s=V_i^2{G}_{\mathrm{ij}}-V_i{V}_j(G_{\mathrm{ij}}\cos {\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}}+B_{\mathrm{ij}}\sin {\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}})-P_{\mathrm{ij}}^s,$

$f_{\mathrm{qij}}=\frac{Q_{\mathrm{ij}}-Q_{\mathrm{ij}}^s}{V_{\mathrm{ij}}}=\frac{-V_i^2{B}_{\mathrm{ij}}+V_i{V}_j(B_{\mathrm{ij}}\cos {\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}}-G_{\mathrm{ij}}\sin {\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}})-Q_{\mathrm{ij}}^s}{V_{\mathrm{ij}}}.$

支路能量是由支路传输的有功功率对应的能量和无功功率对应的能量两部分组成。支路传输的有功功率主要有支路两节点间的电压相角差决定，而无功功率主要由支路两节点间的电压幅值差决定。因此，完整的支路能量函数应对电压相角差和电压幅值差两部分同时进行积分,表达式如下

$E_{\mathrm{ij}}={\∫}_{({\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}}^s,{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}}^s)}^{({\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}},V_{\mathrm{ij}})}[f_{\mathrm{pij}},f_{\mathrm{qij}}]d\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}}\\ V_{\mathrm{ij}}\end{array}\right]={\∫}_{{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}}^s}^{{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}}}(P_{\mathrm{ij}}-P_{\mathrm{ij}}^s)d{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}}+{\∫}_{V_{\mathrm{ijs}}}^{V_{\mathrm{ij}}}\left(\frac{Q_{\mathrm{ij}}-Q_{\mathrm{ij}}^s}{V_{\mathrm{ij}}}\right)d{V}_{\mathrm{ij}}$

$={\∫}_{{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}}^s}^{{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}}}[V_i^2{G}_{\mathrm{ij}}-V_i{V}_j(G_{\mathrm{ij}}\cos {\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}}+B_{\mathrm{ij}}\sin {\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}})-P_{\mathrm{ij}}^s]d{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}}$

$+{\∫}_{V_{\mathrm{ijs}}}^{V_{\mathrm{ij}}}\left[\frac{-V_i^2{B}_{\mathrm{ij}}+V_i{V}_j(B_{\mathrm{ij}}\cos {\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}}-G_{\mathrm{ij}}\sin {\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}})-Q_{\mathrm{ij}}^s}{V_{\mathrm{ij}}}\right]d{V}_{\mathrm{ij}}.$

将支路节点i与节点j间的电压差V_ij代入可得支路函数的积分结果如下：

式中分别为V_ij，δ_ij，P_ij，Q_ij的初始状态值。

在本发明中，状态脆弱因子是基于静态能量函数法建立的，它反映了不同运行状态对电力系统脆弱性的影响；而结构脆弱因子是利用复杂网络理论中的电气介数来衡量固有网络拓扑结构对电力系统脆弱性的影响；将两部分因子对电网脆弱性的影响综合考虑，建立评估电网脆弱性的综合指标，能够全面、准确、有效地确定电网运行中的脆弱区域，弥补了以往电网脆弱性监控方法的单一片面等不足。为电网安全运行的预防和控制提供着重点，有效预防因扰动或事故引起的电力系统灾变。

Claims (5)

1.一种电力系统脆弱性评估方法，其特征在于，将脆弱性分为状态脆弱性和结构脆弱性两个方面，以此对系统脆弱性进行综合评估。包括以下步骤：

步骤（1）：建立电力系统的复杂网络结构，并根据复杂网络结构计算电力系统各节点和支路的电气介数；

步骤（2）:通过复杂网络结构中的电气介数建立结构脆弱因子指标，即通过计算节点的结构脆弱因子α₁与线路的结构脆弱因子β₁得到固有网络拓扑结构对电网结构脆弱性的影响；

步骤（3）：通过静态能量函数法获取网络实时潮流数据，得到在不同运行状态下对电力系统各个环节脆弱性的影响，即通过计算电力系统各节点的静态能量函数E_i与线路的静态能量函数E_ij分别计算节点的状态脆弱因子α₂与线路的状态脆弱因子β₂，得到在不同运行状态下对电网脆弱性的影响；

步骤（4）：将步骤（2）和步骤（3）中计算得到的节点的结构脆弱因子α₁与线路的结构脆弱因子β₁、以及节点的状态脆弱因子α₂与线路的状态脆弱因子β₂，分别代入等式α=α₁×α₂以及β=β₁×β₂，计算得出综合脆弱性评估指标，其中，α为脆弱节点因子，β为脆弱线路因子；

步骤（5）：通过综合脆弱性评估指标脆弱节点因子α、脆弱线路因子β值确定脆弱节点和线路，通过对综合脆弱性评估指标的计算值进行排序，筛选出最脆弱节点和线路的前20%，输出为电力系统的脆弱区域。

2.根据权利要求1所述的电力系统脆弱性评估方法，其特征在于，上述步骤（2）中，所述节点的结构脆弱因子α₁通过等式计算，等式中，I^mn(i)为“发电-负荷”节点对(m,n)间加上单位注入电流元后，在节点i上引起的电流，W_m为电力系统中发电机节点m的权重，取发电机额定容量或实际出力，W_n为负荷节点n的权重，取实际负荷或峰值负荷，G和L为所有发电节点和负荷节点的集合。

3.根据权利要求1所述的电力系统脆弱性评估方法，其特征在于，上述步骤（2）中，所述线路的结构脆弱因子β₁通过等式计算，等式中，I^mn(i,j)为“发电-负荷”节点对(m,n)间加上单位注入电流元后，在线路(i,j)上引起的电流；W_m为电力系统中发电机节点m的权重，取发电机额定容量或实际出力；W_n为负荷节点n的权重，取实际负荷或峰值负荷；G和L为所有发电节点和负荷节点的集合。

4.根据权利要求1所述的电力系统脆弱性评估方法，其特征在于，上述步骤（3）中，所述节点的状态脆弱因子α₂通过等式计算，等式中，节点的静态能量函数E_i通过等式计算，U_i为静态能量函数的数学模型。

5.根据权利要求1所述的电力系统脆弱性评估方法，其特征在于，上述步骤（3）中，所述线路的状态脆弱因子β₂通过等式计算，等式中，线路的静态能量函数E_ij通过等式计算，V_ij为支路能量函数。