CN106300333A - 一种基于机组受扰仿真轨迹同调分群的电网失步解列方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于机组受扰仿真轨迹同调分群的电网失步解列方法，包括：(1)采集故障后电网机组的数据；(2)根据所述机组的功角数据判断电网系统中各机组的失步情况；(3)对失步机组进行同调分群；(4)根据电网系统中节点的有向加权图对机群进行调整，并根据解列断面条件获取解列断面集合；本发明能够通过构造失步机组的同调矩阵对失步机组进行同调分群并按照电网结构调整分群结果，然后根据电网系统的有向加权图获取解列断面集合，有效的消除异步机群振荡带来的影响且计算量小，为电网实际运行调度提供了考虑同调约束条件下解列失稳电网的有效仿真技术途径。

Description

一种基于机组受扰仿真轨迹同调分群的电网失步解列方法

技术领域

本发明涉及一种电网失步解列方法，具体讲涉及一种基于机组受扰仿真轨迹同调分群的电网失步解列方法。

背景技术

《电力系统安全稳定控制技术导则》对电力系统承受大扰动能力的安全稳定标准分成了三级：第一级标准是保持稳定运行和电网的正常供电；第二级标准是保持稳定运行，但允许损失部分负荷；第三级标准是当系统不能保持稳定运行时，必须防止系统崩溃并尽量减少负荷损失。与三级安全稳定标准对应的是包括单一故障、单一严重故障和多重严重故障在内的不同严重程度的三类故障。其中单一严重故障包括：单回线单相永久性故障重合不成功或无故障三相断开不重合、任意母线故障、同杆并架双回线异名两相同时发生单相接地故障重合不成功后双回线三相同时跳开、直流输电线路双极故障。多重严重故障包括：故障时开关拒动、故障时继电保护、自动装置误动或拒动、自动调节装置失灵、多重故障、失去大容量发电厂、其他偶然因素。引发电网失步振荡的基本是多重严重故障。

电力系统规模的增大给电网的安全运行带来更大的挑战，系统在受到大扰动后，如果没有在一定时间内消除故障，系统中机组将以2群或多群摇摆的方式失稳。若能及时在失步断面上将原系统解列成若干个可保持同步运行的子系统，可降低事故造成的损失。因此，有必要深入分析机群失稳时各机群的动态特性、电网受扰后会出现何种失稳模式以及如何针对该失稳模式确定解列断面来实施解列。随着电网规模的增大以及新能源发电等电源的接入，电网发生严重故障后出现的失稳模式也越来越复杂，给解列装置的配置增加了困难。

在电网失步解列研究方面，已有相关研究根据就地量在失步振荡中的一些特点来构成失步解列判据；有学者基于WAMS进行了新的失步解列判据的研究；实际电网解列研究方面，则以实际电网为应用场景，分别对失步解列装置间相互配合、故障解列和失步解列配合、多群振荡中可应对次要失步机群的解列装置以及可以考虑全部保护和控制措施作用的实际电网失步仿真等问题进行了研究。在同调分群方面，有相关研究提取发电机受扰功角轨迹、转速等特征量信息对机组进行分群；也有从系统线性化模型出发基于慢同调理论对电网固有的机组振荡模式进行研究。此外，已有少数工作在考虑同调约束的情况下研究了系统失步解列问题，并基于小电网或者经典电网模型进行了仿真验证，但目前对系统失步解列过程中，计算量较大，且无法消除异步机群振荡带来的影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于机组受扰仿真轨迹同调分群的电网失步解列方法，通过构造失步机组的同调矩阵对失步机组进行同调分群并按照电网结构调整分群结果，然后根据电网系统的有向加权图获取解列断面，能够有效的消除异步机群振荡带来的影响且计算量小，为电网实际运行调度提供了考虑同调约束条件下解列失稳电网的有效仿真技术途径。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种基于机组受扰仿真轨迹同调分群的电网失步解列方法，其改进之处在于，包括如下步骤：

(1)电网系统中机组记为其中，n为机组节点数，采集故障后电网机组的功角数据 ${\mathrm{\δ}}_{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}}=\{{\mathrm{\δ}}_1,{\mathrm{\δ}}_2,{\mathrm{\δ}}_3,......{\mathrm{\δ}}_n\},$ 转速数据 ${\mathrm{\ω}}_{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}}=\{{\mathrm{\ω}}_1,{\mathrm{\ω}}_2,{\mathrm{\ω}}_3,....{\mathrm{\ω}}_n\};$

(2)根据所述机组的功角数据判断电网系统中各机组的失步情况并根据失步情况对电网系统中各机组分为失步机组的集合G_out-of-step＝{G₁，G₂，G₃……G_m}和稳定机组的集合G_group-1＝{G_(m+1)，G_(m+2)，G_(m+3)……G_n}，m为失步机组数且m≤n，设电网系统中包括s+1个机组机群，所述稳定机组的集合G_group-1＝{G_(m+1)，G_(m+2)，G_(m+3)……G_n}为第一机群；

(3)对G_out-of-stpp中机组进行同调判断及分群，获取最终的同调机群集合{G_group-1，G_group-2……G_group-(s+1)}，s+1为同调机群总个数；

(4)构建电网系统中节点的有向加权图及以同调机群为主的有向加权图区域，并根据所述以同调机群为主的有向加权图区域获取解列断面集合。

优选的，所述步骤(2)中：

若所述机组的功角数据不满足δ≤180°，则该机组为失步机组，将所述失步机组的集合记为G_out-of-step＝{G₁，G₂，G₃……G_m}，与所述失步机组的集合对应的机组转速向量集为ω_out-of-step＝{ω₁，ω₂，ω₃……ω_m}，m为失步机组数且m≤n；若所述机组的功角数据满足δ≤180°，则该机组为稳定机组，将所述稳定机组的集合记为G_group-1＝{G_(m+1)，G_(m+2)，G_(m+3)……G_n}。

优选的，所述步骤(3)中：

与所述失步机组的集合对应的机组转速向量集为ω_out-of-step＝{ω₁，ω₂，ω₃……ω_m}，m为失步机组数且m≤n；获取所述向量集ω_out-of-step中的每个数据在t时刻的转速偏差Δf_out-of-step＝{Δf(t)₁，Δf(t)₂，Δf(t)₃…Δf(t)_m}，其中，t∈[0，3]，Δf(t)_z＝[ω_z(t)-ω₀]/2π为第z台机组在t时刻的转速偏差，ω_z(t)为第z台机组在t时刻的转速，z≤m，ω₀＝2πf(rad/s)为参考机的转速，所述参考机取主电网中一台f＝50Hz的火电机组。

进一步的，对第i台机组和第j台机组在t时刻进行同调判断，若两台机组满足|Δf_i(t)-Δf_j(t)|≤1，则这两台机组同调，Δf_i(t)为第i台机组在t时刻的转速偏差，Δf_j(t)为第j台机组在t时刻的转速偏差，i，j∈m；若两台机组不满足|Δf_i(t)-Δf_j(t)|≤1，则这两台机组不同调。

进一步的，设置同调矩阵C^m×m为

$C=\left[\begin{array}{cccccc}0& c_{12}& ...& ...& ...& c_{1m}\\ 0& 0& ...& c_{\mathrm{ij}}& ...& c_{2m}\\ .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& c_{(m-1)m}\\ 0& 0& ...& ...& ..& 0\end{array}\right]---(1-1)$

式中m为失步机组数，c_ij表示第i台机组和第j台机组在t时刻进行同调判断，i为矩阵行标号，j为矩阵列标号，若第i台机组和第j台机组在t时刻同调，则c_ij＝1，若第i台机组和第j台机组在t时刻不同调或j≤i时，则c_ij＝0；由于机组只与排序在其后的机组进行同调判断，因此当j≤i时c_ij＝0；根据所述同调矩阵获取当j≥i时，c_ij均为0的列标号j，并将所述列标号j对应的机组记为G_j，设所述同调矩阵中共s个c_ij均为0的列标号，将第k个c_ij均为0的列标号j对应的机组G_j分至第k+1机群G_group-(k+1)中，k≤s；获取当j≥i时，所述同调矩阵中c_ij的行标号i等于第k个c_ij均为0的列标号j的元素及在该行中c_ij＝1的列标号j′对应的机组G_j′，并将所述机组G_j′分至第k+1机群G_group-(k+1)中；若机组G_x同时位于两个或两个以上机群中，则分别获取所述两个或两个以上机群中机组的转速偏差的平均值及机组G_x的转速偏差，并计算机组G_x的转速偏差与所述两个或两个以上机群中机组的转速偏差的平均值的差值，获取最小的差值，将所述机组G_x分入最小差值对应的机群中。

优选的，所述步骤(4)中，构建电网系统中节点的有向加权图包括：

构建电网系统中节点的有向加权图G_g＝(V_g，E_g，W_g，D_g)；其中，V_g＝{v₁，v₂，v₃…v_n，v_n+1…v_n+N}表示电网系统中节点的集合，n为机组节点数，N为负荷节点数；E_g＝{e_a-b}(a，b≤(n+N))表示电网系统中节点之间的连接线路的集合，e_a-b表示节点a和b之间的线路；W_g＝{w₁，w₂，w₃…w_n…w_n+N}表示电网系统中节点权值的集合；w_a表示节点v_a的权值，所述机组节点的权值为机组的有功功率，所述负荷节点的权值为负荷的有功功率；G_g＝{e_a-b}(a，b≤(n+N))表示电网系统中节点之间的连接线路权值的集合，d_a-b表示所述线路e_a-b的权值，d_a-b的大小为所述线路e_a-b的有功功率，所述线路e_a-b的有功功率为节点a流向节点b的潮流值；设G_g-0＝(V_g-0，E_g-0，W_g-0，D_g-0)为正常运行的电网系统中节点的有向加权图。

进一步的，根据潮流追踪算法对所述有向加权图进行计算，将负荷节点分配至向其供电最多的同调机组中，获取以同调机群为主的有向加权图区域，G_g-x＝(V_g-x，E_g-x，W_g-x，D_g-x)表示以第x个同调机群为主的有向加权图区域，V_g-x＝{v₁，v₂，v₃…v_e，v_e+1…v_e+F}表示该机群中节点的集合，e为机组节点数，F为负荷节点数，E_g-x＝{e_c-d}(c，d≤(e+F))表示该机群中节点之间的连接线路的集合，e_c-d表示节点c和d之间的线路，W_g-x＝{w₁，w₂，w₃…w_e…w_e+F}表示该机群中节点权值的集合，w_c表示节点v_c的权值，所述机组节点的权值为机组的有功功率，所述负荷节点的权值为负荷的有功功率，D_g-x＝{e_c-d}(c，d≤(e+F))表示该机群中节点之间的连接线路权值的集合，d_c-d表示所述线路e_c-d的权值，d_c-d的大小为所述线路e_c-d的有功功率，所述线路e_c-d的有功功率为节点c流向节点d的潮流值。

进一步的，计算G_g-x＝(V_g-x，E_g-x，W_g-x，D_g-x)中机组节点权值的总和和负荷节点权值的总和令E_l为解列边集，该解列边集的一个端点v_p位于节点集合V_g-x中，另一个端点v_o位于以第y个同调机群为主的有向加权图区域G_g-y＝(V_g-y，E_g-y，W_g-y，D_g-y)中的集合E_g-y中，根据解列断面条件调整所述解列边集，获取解列断面集合。

进一步的，所述解列断面条件包括：

ε为解列断面阈值，根据电网系统中各区域的低频减载方案确定，ε＞0；当1-ε≤Bla≤1+ε时，则此时对应的解列边集为解列断面集合；当Bla＞1+ε时，则沿边集E_l的边向G_g-x方向采用宽度优先方法搜索，将负荷节点归入G_g-i中，直至1-ε≤Bla≤1+ε，此时对应的解列边集为解列断面集合；当Bla＜1-ε时，则沿边集E_l的边向G_g-x方向采用宽度优先方法搜索，将负荷节点从G_g-i中排除，直至1-ε≤Bla≤1+ε，此时对应的解列边集为解列断面集合。

与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果：

本发明提供一种基于机组受扰仿真轨迹同调分群的电网失步解列方法，在分群处理时只关注已失步的机组，通过构造失步机组的同调矩阵对失步机组进行同调分群并按照电网结构调整分群结果，然后根据电网系统的有向加权图获取解列断面，能够在大电网遭受严重故障导致的机群失稳的情况对机组进行同调分群，并基于该分群结果指导电网解列，有效的消除异步机群振荡带来的影响且计算量小，为电网实际运行调度提供了考虑同调约束条件下解列失稳电网的有效仿真技术途径。

附图说明

图1是本发明提供的一种基于动态离群点检测的配电网数据在线清洗方法的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种基于机组受扰仿真轨迹同调分群的电网失步解列方法，如图1所示，包括如下步骤：

(1)电网系统中机组记为其中，n为机组节点数，采集故障后电网机组的功角数据 ${\mathrm{\δ}}_{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}}=\{{\mathrm{\δ}}_1,{\mathrm{\δ}}_2,{\mathrm{\δ}}_3,......{\mathrm{\δ}}_n\},$ 转速数据 ${\mathrm{\ω}}_{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}}=\{{\mathrm{\ω}}_1,{\mathrm{\ω}}_2,{\mathrm{\ω}}_3,....{\mathrm{\ω}}_n\};$

(2)根据所述机组的功角数据判断电网系统中各机组的失步情况并根据失步情况对电网系统中各机组分为失步机组的集合G_out-of-step＝{G₁，G₂，G₃……G_m}和稳定机组的集合G_group-1＝{G_(m+1)，G_(m+2)，G_(m+3)……G_n}，m为失步机组数且m≤n，设电网系统中包括s+1个机组机群，所述稳定机组的集合G_group-1＝{G_(m+1)，G_(m+2)，G_(m+3)……G_n}为第一机群；

具体的，若所述机组的功角数据不满足δ≤180°，则该机组为失步机组，将所述失步机组的集合记为G_out-of-step＝{G₁，G₂，G₃……G_m}，与所述失步机组的集合对应的机组转速向量集为ω_out-of-step＝{ω₁，ω₂，ω₃……ω_m}，m为失步机组数且m≤n；若所述机组的功角数据满足δ≤180°，则该机组为稳定机组，将所述稳定机组的集合记为G_group-1＝{G_(m+1)，G_(m+2)，G_(m+3)……G_n}。

(3)对G_out-of-step中机组进行同调判断及分群，获取最终的同调机群集合{G_group11，G_group-2……G_group-(s+1)}，s+1为同调机群总个数；

同调分群判据为：|Δf_i(t)-Δf_j(t)|≤α；其中，α为阈值，t∈[0，τ]，基于实际电网大量仿真验证的基础上，取τ＝3s，α＝1，且时间间隔取0.1s。

具体的，与所述失步机组的集合对应的机组转速向量集为ω_out-of-step＝{ω₁，ω₂，ω₃……ω_m}，m为失步机组数且m≤n；获取所述向量集ω_out-of-step中的每个数据在t时刻的转速偏差Δf_out-of-step＝{Δf(t)₁，Δf(t)₂，Δf(t)₃…Δf(t)_m}，其中，t∈[0，3]s时间间隔取0.1s，Δf(t)_z＝[ω_z(t)-ω₀]/2π为第z台机组在t时刻的转速偏差，Δf_z＝{Δf_z(0)，Δf_z(0.1)，Δd_z(0.2)…Δf_z(3)}表示第z台机组的转速偏差集合，ω_z(t)为第z台机组在t时刻的转速，z≤m，ω₀＝2πf(rad/s)为参考机的转速，所述参考机取主电网中一台f＝50Hz的火电机组。

对第j台机组和第j台机组在t时刻进行同调判断，若两台机组满足|Δf_i(t)-Δf_j(t)|≤1，则这两台机组同调，Δf_i(t)为第i台机组在t时刻的转速偏差，Δf_j(t)为第j台机组在t时刻的转速偏差，i，j∈m；若两台机组不满足|Δf_i(t)-Δf_j(t)|≤1，则这两台机组不同调。

设置同调矩阵C^m×m为

$C=\left[\begin{array}{cccccc}0& c_{12}& ...& ...& ...& c_{1m}\\ 0& 0& ...& c_{\mathrm{ij}}& ...& c_{2m}\\ .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& c_{(m-1)m}\\ 0& 0& ...& ...& ..& 0\end{array}\right]---(1-1)$

式中m为失步机组数，c_ij表示第i台机组和第j台机组在t时刻进行同调判断，i为矩阵行标号，j为矩阵列标号，若第i台机组和第j台机组在t时刻同调，则c_ij＝1，若第i台机组和第j台机组在t时刻不同调或j≤i时，则c_ij＝0；由于机组只与排序在其后的机组进行同调判断，因此当j≤i时c_ij＝0；根据所述同调矩阵获取当j≥i时，c_ij均为0的列标号j，并将所述列标号j对应的机组记为G_j，设所述同调矩阵中共s个c_ij均为0的列标号，将第k个c_ij均为0的列标号j对应的机组G_j分至第k+1机群G_group-(k+1)中，k≤s；获取当j≥i时，所述同调矩阵中c_ij的行标号i等于第k个c_ij均为0的列标号j的元素及在该行中c_ij＝1的列标号j′对应的机组G_j′，并将所述机组G_j′分至第k+1机群G_group-(K+1)中；若机组G_x同时位于两个或两个以上机群中，则分别获取所述两个或两个以上机群中机组的转速偏差的平均值及机组G_x的转速偏差，并计算机组G_x的转速偏差与所述两个或两个以上机群中机组的转速偏差的平均值的差值，获取最小的差值，将所述机组G_x分入最小差值对应的机群中。

例如：机组G₁₀分别位于机群G_group-3和机群G_group-4中，则分别计算机群G_group-3中机组的转速偏差平均值A和机群G_group-4中机组转速偏差平均值B以及机组G₁₀的转速偏差C；分别使机群G_group-3中机组的转速偏差平均值A和机群G_group-4中机组转速偏差平均值B与机组G₁₀的转速偏差C相减，即计算C-A和C-B的值；比较C-A和C-B的值，若C-A的值小于C-B的值，则将机组G₁₀分入机群A对应的机群G_group-3中；若C-B的值小于C-A的值，则将机组G₁₀分入机群B对应的机群G_group-4中。

(4)构建电网系统中节点的有向加权图及以同调机群为主的有向加权图区域，并根据所述以同调机群为主的有向加权图区域获取解列断面集合。

构建电网系统中节点的有向加权图包括：

构建电网系统中节点的有向加权图G_g＝(V_g，E_g，W_g，D_g)；其中，V_g＝{v₁，v₂，v₃…v_n，v_n+1…v_n+N}表示电网系统中节点的集合，n为机组节点数，N为负荷节点数；E_g＝{e_a-b}(a，b≤(n+N))表示电网系统中节点之间的连接线路的集合，e_a-b表示节点a和b之间的线路；W_g＝{w₁，w₂，w₃…w_n…w_n+N}表示电网系统中节点权值的集合；w_a表示节点v_a的权值，所述机组节点的权值为机组的有功功率，所述负荷节点的权值为负荷的有功功率；D_g＝(e_a-b}(a，b≤(n+N))表示电网系统中节点之间的连接线路权值的集合，d_a-b表示所述线路e_a-b的权值，d_a-b的大小为所述线路e_a-b的有功功率，所述线路e_a-b的有功功率为节点a流向节点b的潮流值；设G_g-0＝(V_g-0，E_g-0，W_g-0，D_g-0)为正常运行的电网系统中节点的有向加权图。

根据潮流追踪算法对所述有向加权图进行计算，将负荷节点分配至向其供电最多的同调机组中，获取以同调机群为主的有向加权图区域，G_g-x＝(V_g-x，E_g-x，W_g-x，D_g-x)表示以第x个同调机群为主的有向加权图区域，V_g-x＝{v₁，v₂，v₃…v_e，v_e+1…v_e+F}表示该机群中节点的集合，e为机组节点数，F为负荷节点数，E_g-x＝{e_c-d}(c，d≤(e+F))表示该机群中节点之间的连接线路的集合，e_c-d表示节点c和d之间的线路，W_g-x＝{w₁，w₂，w₃…w_e…w_e+F}表示该机群中节点权值的集合，w_c表示节点v_c的权值，所述机组节点的权值为机组的有功功率，所述负荷节点的权值为负荷的有功功率，D_g-x＝{e_c-d}(c，d≤(e+F))表示该机群中节点之间的连接线路权值的集合，d_c-d表示所述线路e_c-d的权值，d_c-d的大小为所述线路e_c-d的有功功率，所述线路e_c-d的有功功率为节点c流向节点d的潮流值。

计算G_g-x＝(V_g-x，E_g-x，W_g-x，D_g-x)中机组节点权值的总和和负荷节点权值的总和令E_l为解列边集，该解列边集的一个端点v_p位于节点集合V_g-x中，另一个端点v_o位于以第y个同调机群为主的有向加权图区域G_g-y＝(V_g-y，E_g-y，W_g-y，D_g-y)中的集合E_g-y中，根据解列断面条件调整所述解列边集，获取解列断面集合。

其中，所述解列断面条件包括：

ε为解列断面阈值，根据电网系统中各区域的低频减载方案确定，ε＞0；当1-ε≤Bla≤1+ε时，则此时对应的解列边集为解列断面集合；当Bla＞1+ε时，则沿边集E_l的边向G_g-x方向采用宽度优先方法搜索，将负荷节点归入G_g-i中，直至1-ε≤Bla≤1+ε，此时对应的解列边集为解列断面集合；当Bla＜1-ε时，则沿边集E_l的边向G_g-x方向采用宽度优先方法搜索，将负荷节点从G_g-i中排除，直至1-ε≤Bla≤1+ε，此时对应的解列边集为解列断面集合。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于机组受扰仿真轨迹同调分群的电网失步解列方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)电网系统中机组记为其中，n为机组节点数，采集故障后电网机组的功角数据 ${\mathrm{\δ}}_{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}}=\{{\mathrm{\δ}}_1,{\mathrm{\δ}}_2,{\mathrm{\δ}}_3,......{\mathrm{\δ}}_n\},$ 转速数据 ${\mathrm{\ω}}_{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}}=\{{\mathrm{\ω}}_1,{\mathrm{\ω}}_2,{\mathrm{\ω}}_3,......{\mathrm{\ω}}_n\};$

(2)根据所述机组的功角数据判断电网系统中各机组的失步情况并根据失步情况对电网系统中各机组分为失步机组的集合G_out-of-step＝{G₁，G₂，G₃……G_m}和稳定机组的集合G_group-1＝{G_(m+1)，G_(m+2)，G_(m+3)……G_n}，m为失步机组数且m≤n，设电网系统中包括s+1个机组机群，所述稳定机组的集合G_group-1＝{G_(m+1)，G_(m+2)，G_(m+3)……G_n}为第一机群；

(3)对G_out-of-step中机组进行同调判断及分群，获取最终的同调机群集合{G_group-1，G_group-2......G_group-(s+1)}，s+1为同调机群总个数；

(4)构建电网系统中节点的有向加权图及以同调机群为主的有向加权图区域，并根据所述以同调机群为主的有向加权图区域获取解列断面集合。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中：

若所述机组的功角数据不满足δ≤180°，则该机组为失步机组，将所述失步机组的集合记为G_out-of-step＝{G₁，G₂，G₃……G_m}，与所述失步机组的集合对应的机组转速向量集为ω_out-of-step＝{ω₁，ω₂，ω₃……ω_m}，m为失步机组数且m≤n；若所述机组的功角数据满足δ≤180°，则该机组为稳定机组，将所述稳定机组的集合记为G_group-1＝{G_(m+1)，G_(m+2)，G_(m+3)……G_n}。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中：

与所述失步机组的集合对应的机组转速向量集为ω_out-of-step＝{ω₁，ω₂，ω₃……ω_m}，m为失步机组数且m≤n；获取所述向量集ω_out-of-step中的每个数据在t时刻的转速偏差Δf_out-of-step＝{Δf(t)₁，Δf(t)₂，Δf(t)₃…Δf(t)_m}，其中，t∈[0，3]，Δf(t)_z＝[ω_z(t)-ω₀]/2π为第z台机组在t时刻的转速偏差，ω_z(t)为第z台机组在t时刻的转速，z≤m，ω₀＝2πf(rad/s)为参考机的转速，所述参考机取主电网中一台f＝50Hz的火电机组。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，对第i台机组和第j台机组在t时刻进行同调判断，若两台机组满足|Δf_i(t)-Δf_j(t)|≤1，则这两台机组同调，Δf_i(t)为第i台机组在t时刻的转速偏差，Δf_j(t)为第j台机组在t时刻的转速偏差，i，j∈m；若两台机组不满足|Δf_i(t)-Δf_j(t)|≤1，则这两台机组不同调。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，设置同调矩阵C^m×m为

$C=\left[\begin{array}{cccccc}0& c_{12}& ...& ...& ...& c_{1m}\\ 0& 0& ...& c_{\mathrm{ij}}& ...& c_{2m}\\ .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& \\ .& .& .& .& .& \\ .& .& .& .& .& c_{(m-1)m}\\ 0& 0& ...& ...& ...& 0\end{array}\right]---(1-1)$

式中m为失步机组数，c_ij表示第i台机组和第j台机组在t时刻进行同调判断，j为矩阵行标号，j为矩阵列标号，若第i台机组和第j台机组在t时刻同调，则c_ij＝1，若第i台机组和第j台机组在t时刻不同调或j≤i时，则c_ij＝0；由于机组只与排序在其后的机组进行同调判断，因此当j≤i时c_ij＝0；根据所述同调矩阵获取当j≥i时，c_ij均为0的列标号j，并将所述列标号j对应的机组记为G_j，设所述同调矩阵中共s个c_ij均为0的列标号，将第k个c_ij均为0的列标号j对应的机组G_j分至第k+1机群G_group-(k+1)中，k≤s；获取当j≥i时，所述同调矩阵中c_ij的行标号i等于第k个c_ij均为0的列标号j的元素及在该行中c_ij＝1的列标号j′对应的机组G_j′，并将所述机组G_j′分至第k+1机群G_group-(k+1)中；若机组G_x同时位于两个或两个以上机群中，则分别获取所述两个或两个以上机群中机组的转速偏差的平均值及机组G_x的转速偏差，并计算机组G_x的转速偏差与所述两个或两个以上机群中机组的转速偏差的平均值的差值，获取最小的差值，将所述机组G_x分入最小差值对应的机群中。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，构建电网系统中节点的有向加权图包括；

构建电网系统中节点的有向加权图G_g＝(V_g，E_g，W_g，D_g)；其中，V_g＝{v₁，v₂，v₃…v_n，v_n+1…v_n+N}表示电网系统中节点的集合，n为机组节点数，N为负荷节点数；Ex＝{e_a-b}(a，b≤(n+N))表示电网系统中节点之间的连接线路的集合，e_a-b表示节点a和b之间的线路；W_g＝{w₁，w₂，w₃…w_n…w_n+N}表示电网系统中节点权值的集合；w_a表示节点v_a的权值，所述机组节点的权值为机组的有功功率，所述负荷节点的权值为负荷的有功功率；D_g＝{e_a-b}(a，b≤(n+N))表示电网系统中节点之间的连接线路权值的集合，d_a-b表示所述线路e_a-b的权值，d_a-b的大小为所述线路e_a-b的有功功率，所述线路e_a-b的有功功率为节点a流向节点b的潮流值；设G_g-0＝(V_g-0，E_g-0，W_g-0，D_g-0)为正常运行的电网系统中节点的有向加权图。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，根据潮流追踪算法对所述有向加权图进行计算，将负荷节点分配至向其供电最多的同调机组中，获取以同调机群为主的有向加权图区域，G_g-x＝(V_g-x，E_g-x，W_g-x，D_g-x)表示以第x个同调机群为主的有向加权图区域，V_g-x＝{v₁，v₂，v₃…v_e，v_e+1…v_e+F}表示该机群中节点的集合，e为机组节点数，F为负荷节点数，E_g-x＝{e_c-d}(c，d≤(e+F))表示该机群中节点之间的连接线路的集合，e_c-d表示节点c和d之间的线路，W_g-x＝{w₁，w₂，w₃…w_e…w_e+F}表示该机群中节点权值的集合，w_c表示节点v_c的权值，所述机组节点的权值为机组的有功功率，所述负荷节点的权值为负荷的有功功率，D_g-x＝{e_c-d}(c，d≤(e+F))表示该机群中节点之间的连接线路权值的集合，d_c-d表示所述线路e_c-d的权值，d_c-d的大小为所述线路e_c-d的有功功率，所述线路e_c-d的有功功率为节点c流向节点d的潮流值。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，计算G_g-x＝(V_g-x，E_g-x，W_g-x，D_g-x)中机组节点权值的总和和负荷节点权值的总和令E_l为解列边集，该解列边集的一个端点v_p位于节点集合V_g-x中，另一个端点v_o位于以第y个同调机群为主的有向加权图区域G_g-y＝(V_g-y，E_g-y，W_g-y，D_g-y)中的集合E_g-v中，根据解列断面条件调整所述解列边集，获取解列断面集合。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述解列断面条件包括：

ε为解列断面阈值，根据电网系统中各区域的低频减载方案确定，ε＞0；当1-ε≤Bla≤1+ε时，则此时对应的解列边集为解列断面集合；当Bla＞1+ε时，则沿边集E_l的边向G_g-x方向采用宽度优先方法搜索，将负荷节点归入G_g-i中，直至1-ε≤Bla≤1+ε，此时对应的解列边集为解列断面集合；当Bla＜1-ε时，则沿边集E_l的边向G_g-x方向采用宽度优先方法搜索，将负荷节点从G_g-i中排除，直至1-ε≤Bla≤1+ε，此时对应的解列边集为解列断面集合。