CN106602556A - 电网输电断面确定方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电网输电断面确定方法和装置，所述方法包括：确定电网中所有的电压主导度的局部极值点；依次移除具有最大电气耦合强度且有功潮流方向一致的输电线路，直至所述电网解裂出新的子网，将所移除的一系列输电线路作为子网间的联络线簇；判断当前移除的联络线簇是否形成割集；若当前移除的联络线簇形成割集，则判定当前移除的联络线簇为割集型输电断面；若当前移除的联络线簇未形成割集，则与之前移除的所有联络线簇逐一进行组合，对组合出的输电线路集根据有功潮流方向是否一致及是否形成割集或电气联系紧密程度是否大于或等于预设阀值确定割集型输电断面或非割集型输电断面。

Description

电网输电断面确定方法和装置

技术领域

本发明涉及输电网络的监控和分析领域，具体涉及一种电网输电断面确定方法和装置。

背景技术

电网互联是解决能源的资源与需求地域分布不均衡问题的有效途径。互联后的电网规模庞大结构复杂，难以实现所有元件的在线N-1分析与监控。输电断面作为互联的各个子系统之间连接的薄弱环节，成为大规模互联电网在实际运行中分析与监控的重点。识别电网的输电断面对电网的调度和运行具有十分重要的现实意义。

目前，运行人员多依据地理区划结合自身经验，确定电网的输电断面。这种方式过于依赖人员经验且缺乏对运行方式的及时应变。虽然已有不少方法被提出，来减少对人员经验的依赖，但仍需辅助人工信息，且无法在同一搜索过程确定不同类型输电断面。由此可见，现有的电网输电断面确定方式效率不高。

发明内容

因此，本发明要解决的是现有的电网输电断面确定方式效率不高的问题。

有鉴于此，本发明提供了一种电网输电断面确定方法，包括如下步骤：

S1，确定电网中所有的电压主导度的局部极值点；

S2，依次移除具有最大电气耦合强度且有功潮流方向一致的输电线路，直至所述电网解裂出新的子网，将所移除的一系列输电线路作为子网间的联络线簇；

S3，判断当前移除的联络线簇是否形成割集；

S4，若当前移除的联络线簇形成割集，则判定当前移除的联络线簇为割集型输电断面；

S5，若当前移除的联络线簇未形成割集，则与之前移除的所有联络线簇逐一进行组合，对组合出的输电线路集根据有功潮流方向是否一致及是否形成割集或电气联系紧密程度是否大于或等于预设阀值确定割集型输电断面或非割集型输电断面；

S6，判断所述电网解裂出的所有子网中是否分别只具有1个所述电压主导度的局部极值点，若所述电网解裂出的所有子网中分别只具有1个所述电压主导度的局部极值点则停止，否则重复上述步骤S2-S5。

相应地，本发明还提供了一种电网输电断面确定装置，包括：

极值点确定单元，用于确定电网中所有的电压主导度的局部极值点；

电网裂解单元，用于，依次移除具有最大电气耦合强度且有功潮流方向一致的输电线路，直至所述电网解裂出新的子网，将所移除的一系列输电线路作为子网间的联络线簇；

割集判断单元，用于判断当前移除的联络线簇是否形成割集；

输电断面判定单元，若当前移除的联络线簇形成割集，则判定当前移除的联络线簇为割集型输电断面；

输电断面搜索单元，若当前移除的联络线簇未形成割集，则与之前移除的所有联络线簇逐一进行组合，对组合出的输电线路集根据有功潮流方向是否一致及是否形成割集或电气联系紧密程度是否大于或等于预设阀值确定割集型输电断面或非割集型输电断面；

终止判断单元，用于判断所述电网解裂出的所有子网中是否分别只具有1个所述电压主导度的局部极值点，若所述电网解裂出的所有子网中分别只具有1个所述电压主导度的局部极值点则停止，否则使所述电网裂解单元、割集判断单元、输电断面判定单元、输电断面搜索单元依次轮番工作。

根据本发明提供的电网输电断面确定方法及装置，通过反复移除高电气耦合强度输电线路对整个电网进行分裂，通过确定电网中所有的电压主导度局部极值点并基于该局部极值点判定分裂过程是否结束，即使得分裂出的每个子网均只具有一个电压主导度的局部极值点；在分裂过程中，每一次分裂出新子网时均对移除的联络线簇进行判断，确认其是否为割集型输电断面，对于不属于割集型输电断面的联络线簇，还将其与之前移除的联络线簇进行组合并以此来搜索非割集型输电断面或者割集型输电断面，本发明在电网分裂过程中确认输电断面的类型，整个过程不依赖于人工经验，计算量较小，由此可以提高电网输电断面确定操作的效率，进而提高计算电网分析的精度和运行监控的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一实施例中的电网输电断面确定方法的流程图；

图2为本发明第二实施例中的电网输电断面确定方法的流程图；

图3为本发明第二实施例中电网节点系统的结构示意图；

图4为本发明第四实施例中的电网输电断面确定装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明的一个实施例提供了一种电网输电断面确定方法，如图1所示，该方法包括如下步骤：

S11，确定电网中所有的电压主导度的局部极值点。电网中的各个节点具有多种电气参数，选取其中特定的参数进行计算和分析即可对各个节点进行判断，从而确定电压主导度的局部极值点。

S12，依次移除具有最大电气耦合强度且有功潮流方向一致的输电线路，直至所述电网解裂出新的子网，将所移除的一系列输电线路作为子网间的联络线簇。步骤S12-S15通常将被多次执行，关于步骤S12，在此列举两次执行过程：

例如第1次执行此步骤时，电网中的所有输电线路均作为判断目标，首先找出并移除电气耦合强度最大的输电线路C1，其潮流方向为r，此时判断电网是否被分裂成2个子网，如果未被分裂成2个子网，则继续从潮流方向为r的剩余输电线路中找出并移除电气耦合强度最大的输电线路C2，如此移除输电线路C1……Cn，直至电网被分解成了2个子网，此时将C1……Cn作为联络线簇1；

在第2次执行此步骤时，此时电网已被移除了输电线路C1……Cn而分裂为2个子网，可选任一子网按照上述移除过程移除输电线路Cn+1……Cn+i使得所述子网分裂为2个子网，此时电网总共分裂为3个子网，第二次移除的输电线路Cn+1……Cn+i作为联络线簇2。

S13，判断当前移除的联络线簇是否形成割集。若当前移除的联络线簇形成割集，则执行步骤S14，否则执行步骤S15。

S14，判定当前移除的联络线簇为割集型输电断面；

S15，组合联络线簇搜索输电断面，即与之前移除的所有联络线簇逐一进行组合，对组合出的输电线路集根据有功潮流方向是否一致及是否形成割集或电气联系紧密程度是否大于或等于预设阀值确定割集型输电断面或非割集型输电断面；

关于步骤S13-S15，在此列举两次执行过程：继步骤S12第1次执行后，此时只存在联络线簇1，由于联络线簇1本身即将整个电网分裂成了2个子网，因此联络线簇1本身构成了割集，所以将其判定为割集型输电断面。

继步骤S12第2次执行后，此时存在联络线簇1和联络线簇2，其中，联络线簇2是本次移除的输电线路集合，联络线簇1是前一次移除的输电线路集合。此时对联络线簇2进行判断，判断联络线簇2是否单独能够将整个电网分裂成2个子网，也即在还原了联络线簇1的情况下，判断联络线簇2是否能够将整个电网分裂成2个子网，若可以则联络线簇2属于割集型输电断面；若不可以，则要将联络线簇2和联络线簇1进行组合(前提是联络线簇2和联络线簇1的有功潮流方向一致，如果不一致则不能组合)，根据组合出的输电线路集能否形成割集或相互间的电气联系紧密程度是否大于或等于预设阀值，进一步确定组合出的输电线路集是割集型输电断面还是非割集型输电断面，或者不是输电断面。

S16，判断所述电网解裂出的所有子网中是否分别只具有1个所述电压主导度的局部极值点，若所述电网解裂出的所有子网中分别只具有1个所述电压主导度的局部极值点则停止，否则重复上述步骤S12-S15。

上述分裂和判断过程也可以一直持续到网络中的每个节点各自单独构成一个局域，每次分裂后记录对应的网络划分方案，再构造评价指标来筛选最优的网络划分方案。但评价标准难以精确量化，为此本发明采用预先设定局域判别标准的方式来确定分裂过程是否终止，即结合电力网络的电压无功局部特性设立最小局域判别标准，分裂产生的子网络均满足最小局域标准则结束分裂。

根据本发明提供的电网输电断面确定方法，反复移除高电气耦合强度输电线路对整个电网进行分裂，通过确定电网中所有的电压主导度局部极值点并基于该局部极值点判定分裂过程是否结束，即使得分裂出的每个子网均只具有一个电压主导度的局部极值点；在分裂过程中，每一次分裂出新子网时均对移除的联络线簇进行判断，确认其是否为割集型输电断面，对于不属于割集型输电断面的联络线簇，还将其与之前移除的联络线簇进行组合并以此来搜索非割集型输电断面或者割集型输电断面，本发明在电网分裂过程中确认输电断面的类型，整个过程不依赖于人工经验，计算量较小，由此可以提高电网输电断面确定操作的效率，进而提高计算电网分析的精度和运行监控的准确度。

本发明另一个实施例还提供了一种优选的电网输电断面确定方法，如图2所示，该方法包括如下步骤：

S21，根据电网的输电线路的电气参数和拓扑连接关系，形成所述电网的节点导纳矩阵，并按照电源节点和非电源节点进行排列。

对一给定的电网G＝(V,E)，节点电压方程按照电源节点和非电源节点排列，可表示为节点导纳矩阵Y：

其中Y_GG、Y_GL、Y_LG、Y_LL分别为节点导纳矩阵的子矩阵(子块)。

S22，对所述导纳矩阵中的非电源节点子块求逆以得到非电源节点子块的逆矩阵；

S23，根据所述逆矩阵计算各个节点的节点电压主导度，具体可以是对求逆所得矩阵的每列的各行元素进行累加并除以对角元，得到各个节点的电压主导度：

对导纳矩阵的子块Y_LL求逆得到Z_LL，由Z_LL按式(1)计算节点电压主导度T：

其中，Z_i,i为所述逆矩阵的第i行i列元素的值,Z_j,i为所述逆矩阵的第j行i列元素的值,n为所述逆矩阵的总行数。

S24，根据所述各个节点的节点电压主导度确定所述各个节点是否为电压主导度的局部极值点。

作为一个优选的实施方式，在上述步骤S24具体可以包括：

S241，逐一将每个所述节点的电压主导度与自身的邻接节点的电压主导度进行比较；

S242，若所述节点的电压主导度大于其自身所有的邻接节点的电压主导度，则判定所述节点为电压主导度的局部极值点。

上述步骤具体可以通过式(2)实现：

T(m)＝max{T(k),k∈V_adj,m} (2)

对每一个给定节点m若式(2)成立，则给定节点是节点电压主导度的局部极值点，式(2)中T(m)和T(k)分别是节点m和节点k的电压主导度，V_adj,m是节点m的邻接节点集合。

S25，计算除最小局域外所有子网内输电线路的电气耦合强度，其中所述最小局域是只具有1个所述电压主导度的局部极值点的子网。具体可以由式(3)-(5)计算除最小局域外所有子网内输电线路的电气耦合强度：

D_i,j＝θ_i-θ_j

＝(B^-1 _ii-B^-1 _ij)-(B^-1 _ji-B^-1 _jj) (5)

式(3)中G表示所分析的电网，V和E分别是该电网的节点集合和线路集合；S(e)是输电线路e的电气耦合强度；C(G)是所分析电网的电气耦合度，C(G\{e})是所分析电网移除输电线路e之后的电气耦合度。式(4)中D_i,j是节点i和j之间的电气距离。B是节点导纳矩阵的虚部。式(5)中B^-1 _ii、B^-1 _ij、B^-1 _ji和B^-1 _jj分别表示B的逆矩阵的第i行i列元素、第i行j列元素、第j行i列元素和第j行j列元素。

S26，移除与已移除但未造成电网解裂输电线路有功潮流方向一致的剩余输电线路中电气耦合强度最大的输电线路；

S27，对移除输电线路后的所述电网进行连通性分析，以判断是否产生子网，若产生子网则转到步骤S27，否则返回步骤S25；

S28，修正已有的联络线簇，将移除产生新子网的输电线路集作为新的联络线簇；新联络线簇若构成割集则为割集型输电断面，否则与修正过的已有联络线簇组合搜索非割集型输电断面；

具体可以包括如下步骤：

S281，将当前移除的联络线簇与之前移除的所有联络线簇逐一进行组合；

S282，判断组合出的输电线路集有功潮流方向是否一致，若一致执行S283，若不一致执行S287；

S283，判断组合出的输电线路集是否形成割集，若是执行S284，若不是执行S285；

S284，判定该组合出的输电线路集为割集型输电断面；

S285，判断组合出的输电线路集，相互间的电气联系紧密度是否大于或等于预设阈值，若是执行S286，若不是执行S287；

S286，判定该组合出的输电线路集为非割集型输电断面；

S287，判定组合出的输电线路集不是输电断面。

S29，对产生的所述子网，统计所述子网内部包含的所述节点电压主导度局部极值点的个数，若所述个数为1则将所述子网判定为最小局域，若所述个数大于1则将所述子网判定为非最小局域；

S30，统计并判断非最小局域的子网个数是否为0，若为0则解裂过程结束，否则返回步骤S25。

本发明实施例提供的方案基于电网局域间联络线路拓扑连接弱功能作用强的特点，定义输电线路的电气耦合强度指标。通过反复移除电气耦合强度最大的输电线路来解裂电网，产生联络线簇；组合联络线簇搜索出不同类型输电断面，并基于电网局域内部连接稠密度的分布特性，提出最小局域用于判别解裂过程是否终止，所提方法不依赖于人工经验，能够有效搜索出不同安全主题关注的不同类型输电断面。

图3示出了一个IEEE39电网节点系统的结构图，本实施例以IEEE39节点系统为例对本发明提供的方案进行说明：

由拓扑连接关系和各线路的阻抗参数，形成节点导纳矩阵，并按照节点类型排列。图3中的圆形节点为非电源节点(如节点4)，矩形节点表示电源节点(如节点31)。

对节点导纳矩阵中由非电源节点构成的子块进行求逆，对求逆所得矩阵的每列的各行元素进行累加并除以对角元，得到各个节点的电压主导度。

确定电压主导度局部最大节点。首先，获取与节点直接相连的节点(邻接节点)集合，如节点16直接相连的节点集合为节点15、节点17、节点21和节点24，节点3直接相连的节点集合为节点2、节点4和节点18；其次，判断与节点直接相连节点的电压主导度是否均小于该节点，若是则为电压主导度局部最大节点，若否则不是，如节点15、节点17、节点21和节点24的电压主导度均节点16，节点16是电压主导度局部最大节点，而对节点3，其势值大于节点18小于节点2和节点4，因此不是电压主导度局部最大节点。在本实施例中，确定出的电压主导度局部最大节点集合为节点2、节点6和节点16。

计算所有未移除输电线路的电气耦合强度，移除电气耦合强度最大的输电线路。此时，尚未有输电线路移除，电气耦合强度最大的输电线路是节点16与节点17之间的连接线路，将其移出并放入移除线路集合中。

判断输电线路移除后是否出现新子网，例如移除节点16与节点17之间的输电线路后未出现新子网。

对移除节点16与节点17之间的输电线路后的网络重新计算未移除输电线路的电气耦合强度指标，节点16与节点15之间的输电线路是与移除线路集合中的有功潮流方向一致的所有线路电气耦合强度最大者，选取节点16与节点15之间的输电线路进行移除。

判断输电线路移除后是否出现新子网，移除节点16与节点17之间的输电线路以及节点16与节点15之间的输电线路后，网络解裂为2个子网：图3中左侧的(局域A+局域B)和右侧的局域C。节点16与节点17之间的输电线路以及节点16与节点15之间的输电线路构成子网间的联络线簇。清空移除输电线路集合。

由联络线簇搜索输电断面，联络线簇构成割集确定为割集型输电断面。

判断子网是否均是最小子网，右侧子网(局域C)只包含1个电压主导度局部极值点(节点16)是最小局域无需继续解裂，而左侧子网(局域A+局域B)包含2个电压主导度局部极值点(节点2和节点6)，需要继续解裂。

对左侧子网(局域A+局域B)重复上述解裂。具体的：在先后移除了节点3与节点4之间的输电线路以及节点8与节点9之间的输电线路之后，左侧子网(局域A+局域B)解裂为局域A和局域B。新联络线簇(节点3与节点4之间的输电线路以及节点8与节点9之间的输电线路)没有构成割集，需与已有联络线簇进行组合搜索输电断面。此次解裂还将原有联络线簇分解成节点16与节点17之间的输电线路和节点16与节点15之间的输电线路。节点3与节点4之间的输电线路以及节点8与节点9之间的输电线路同节点16与节点17之间的输电线路的有功潮流方向不一致，无法构成输电断面，节点16与节点15之间的输电线路和节点3与节点4之间的输电线路以及节点8与节点9之间的输电线路构成割集型输电断面。

新产生的子网局域A和局域B均只包含1个电压主导度局部极值点(分别为节点2和节点6)是最小局域。此时解裂形成的3个子网均是最小局域，满足解裂终止条件，解裂过程结束，输电断面搜索结束。

本发明的第三个实施例还提供了一种电网输电断面确定装置，如图4所示，该装置包括：

极值点确定单元41，用于确定电网中所有的电压主导度的局部极值点；

电网裂解单元42，用于依次移除具有最大电气耦合强度且有功潮流方向一致的输电线路，直至所述电网解裂出新的子网，将所移除的一系列输电线路作为子网间的联络线簇；

割集判断单元43，用于判断当前移除的联络线簇是否形成割集；

输电断面判定单元44，若当前移除的联络线簇形成割集，则判定当前移除的联络线簇为割集型输电断面；

输电断面搜索单元45，若当前移除的联络线簇未形成割集，则与之前移除的所有联络线簇逐一进行组合，对组合出的输电线路集根据有功潮流方向是否一致及是否形成割集或电气联系紧密程度是否大于或等于预设阀值确定割集型输电断面或非割集型输电断面；

终止判断单元46，用于判断所述电网解裂出的所有子网中是否分别只具有1个所述电压主导度的局部极值点，若所述电网解裂出的所有子网中分别只具有1个所述电压主导度的局部极值点则停止，否则使所述电网裂解单元、割集判断单元、输电断面判定单元、输电断面搜索单元依次轮番工作。

根据本发明提供的电网输电断面确定方法，反复移除高电气耦合强度输电线路对整个电网进行分裂，通过确定电网中所有的电压主导度局部极值点并基于该局部极值点判定分裂过程是否结束，即使得分裂出的每个子网均只具有一个电压主导度的局部极值点；在分裂过程中，每一次分裂出新子网时均对移除的联络线簇进行判断，确认其是否为割集型输电断面，对于不属于割集型输电断面的联络线簇，还将其与之前移除的联络线簇进行组合并以此来搜索非割集型输电断面或者割集型输电断面，本发明在电网分裂过程中确认输电断面的类型，整个过程不依赖于人工经验，计算量较小，由此可以提高电网输电断面确定操作的效率，进而提高计算电网分析的精度和运行监控的准确度。优选地，所述极值点确定单元包括：

导纳矩阵构建单元，用于根据电网的输电线路的电气参数和拓扑连接关系，形成所述电网的节点导纳矩阵，并按照电源节点和非电源节点进行排列；

求逆单元，用于对所述导纳矩阵中的非电源节点子块求逆以得到非电源节点子块的逆矩阵；

电压主导度计算单元，用于根据所述逆矩阵计算各个节点的节点电压主导度；

局部极值点判断单元，用于根据所述各个节点的节点电压主导度确定所述各个节点是否为电压主导度的局部极值点。

优选地，所述终止判断单元包括：

最小局域判断单元，用于对产生的所述子网，统计所述子网内部包含的所述节点电压主导度局部极值点的个数，若所述个数为1则将所述子网判定为最小局域，若所述个数大于1则将所述子网判定为非最小局域；

执行单元，用于统计非最小局域的子网个数，若为0则解裂过程结束，否则使所述电网裂解单元、割集判断单元、输电断面判定单元、输电断面搜索单元依次轮番工作。

本发明实施例提供的方案基于电网局域间联络线路拓扑连接弱功能作用强的特点，定义输电线路的电气耦合强度指标。通过反复移除电气耦合强度最大的输电线路来解裂电网，产生联络线簇；组合联络线簇搜索出不同类型输电断面，并基于电网局域内部连接稠密度的分布特性，提出最小局域用于判别解裂过程是否终止，所提方法不依赖于人工经验，能够有效搜索出不同安全主题关注的不同类型输电断面。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电网输电断面确定方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，确定电网中所有的电压主导度的局部极值点；

S2，依次移除具有最大电气耦合强度且有功潮流方向一致的输电线路，直至所述电网解裂出新的子网，将所移除的一系列输电线路作为子网间的联络线簇；

S3，判断当前移除的联络线簇是否形成割集；

S4，若当前移除的联络线簇形成割集，则判定当前移除的联络线簇为割集型输电断面；

S5，若当前移除的联络线簇未形成割集，则与之前移除的所有联络线簇逐一进行组合，对组合出的输电线路集根据有功潮流方向是否一致及是否形成割集或电气联系紧密程度是否大于或等于预设阀值确定割集型输电断面或非割集型输电断面；

S6，判断所述电网解裂出的所有子网中是否分别只具有1个所述电压主导度的局部极值点，若所述电网解裂出的所有子网中分别只具有1个所述电压主导度的局部极值点则停止，否则重复上述步骤S2-S5。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

根据电网的输电线路的电气参数和拓扑连接关系，形成所述电网的节点导纳矩阵，并按照电源节点和非电源节点进行排列；

对所述导纳矩阵中的非电源节点子块求逆以得到非电源节点子块的逆矩阵；

根据所述逆矩阵计算各个节点的节点电压主导度；

根据所述各个节点的节点电压主导度确定所述各个节点是否为电压主导度的局部极值点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述逆矩阵计算各个节点的节点电压主导度，包括：

由下式计算节点电压主导度T：

$T\left(i\right)=\frac{1}{z_{i,i}}\underset{j=1}{\overset{n}{\Σ}}{z}_{j,i},$

其中，Z_i,i为所述逆矩阵的第i行i列元素的值,Z_j,i为所述逆矩阵的第j行i列元素的值,n为所述逆矩阵的总行数。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述各个节点的节点电压主导度确定所述各个节点是否为电压主导度的局部极值点的步骤，包括：

逐一将每个所述节点的电压主导度与自身的邻接节点的电压主导度进行比较；

若所述节点的电压主导度大于其自身所有的邻接节点的电压主导度，则判定所述节点为电压主导度的局部极值点。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

由下式计算除最小局域外所有子网内输电线路的电气耦合强度，其中所述最小局域是只具有1个所述电压主导度的局部极值点的子网：

$\underset{e\∈E}{S\left(e\right)}=C\left(G\right)-C(G\backslash \{e\left\}\right),G=(V,E),$

$C\left(G\right)=1/\underset{i\≠j}{\underset{i,j\∈V}{\mathrm{\Σ}}}{D}_{i,j},$

$\begin{array}{c}{D}_{i,j}={\mathrm{\θ}}_i-{\mathrm{\θ}}_j\\ =\left({B^{-1}}_{ii}-{B^{-1}}_{ij}\right)-\left({B^{-1}}_{ji}-{B^{-1}}_{jj}\right)\end{array},$

式中G表示所述电网，V和E分别是所述电网的节点集合和线路集合，S(e)是输电线路e的电气耦合强度，C(G)是所述电网的电气耦合度，C(G\{e})是所述电网移除输电线路e之后的电气耦合度，D_i,j是节点i和节点j之间的电气距离，B是节点导纳矩阵的虚部，B^-1 _ii、B^-1 _ij、B^-1 _ji和B^-1 _jj分别表示B的逆矩阵的第i行i列元素、第i行j列元素、第j行i列元素和第j行j列元素。

移除与已移除但未造成电网解裂的输电线路中的有功潮流方向一致的剩余输电线路中电气耦合强度最大的输电线路。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S5中的所述与之前移除的所有联络线簇逐一进行组合，对组合出的输电线路集根据有功潮流方向是否一致及是否形成割集或电气联系紧密程度是否大于或等于预设阀值确定割集型输电断面或非割集型输电断面，包括：

将当前移除的联络线簇与之前移除的所有联络线簇逐一进行组合；

若组合出的输电线路集有功潮流方向不一致，则判定该组合出的输电线路集不是输电断面；

若组合出的输电线路集有功潮流方向一致且形成割集，则判定所述组合出的输电线路集为割集型输电断面；

若组合出的输电线路集有功潮流方向一致但未形成割集，则根据电气联系紧密度是否大于或等于预设阈值判定所述组合出的输电线路集是否为非割集型输电断面；

若组合出的输电线路集有功潮流方向一致未形成割集且电气联系紧密度大于或等于所述预设阈值，则判定所述组合出的输电线路集为非割集型输电断面；

若组合出的输电线路集有功潮流方向一致未形成割集电气联系紧密度小于所述预设阈值，则判定所述组合出的输电线路集不是输电断面。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S6包括：

对产生的所述子网，统计所述子网内部包含的所述节点电压主导度局部极值点的个数，若所述个数为1则将所述子网判定为最小局域，若所述个数大于1则将所述子网判定为非最小局域；

统计非最小局域的子网个数，若为0则解裂过程结束，否则重复所述步骤S2-S5。

8.一种电网输电断面确定装置，其特征在于，包括：

极值点确定单元，用于确定电网中所有的电压主导度的局部极值点；

电网裂解单元，用于依次移除具有最大电气耦合强度且有功潮流方向一致的输电线路，直至所述电网解裂出新的子网，将所移除的一系列输电线路作为子网间的联络线簇；

割集判断单元，用于判断当前移除的联络线簇是否形成割集；

输电断面判定单元，若当前移除的联络线簇形成割集，则判定当前移除的联络线簇为割集型输电断面；

输电断面搜索单元，若当前移除的联络线簇未形成割集，则与之前移除的所有联络线簇逐一进行组合，对组合出的输电线路集根据有功潮流方向是否一致及是否形成割集或电气联系紧密程度是否大于或等于预设阀值确定割集型输电断面或非割集型输电断面；

终止判断单元，用于判断所述电网解裂出的所有子网中是否分别只具有1个所述电压主导度的局部极值点，若所述电网解裂出的所有子网中分别只具有1个所述电压主导度的局部极值点则停止，否则使所述电网裂解单元、割集判断单元、输电断面判定单元、输电断面搜索单元依次轮番工作。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述极值点确定单元包括：

导纳矩阵构建单元，用于根据电网的输电线路的电气参数和拓扑连接关系，形成所述电网的节点导纳矩阵，并按照电源节点和非电源节点进行排列；

求逆单元，用于对所述导纳矩阵中的非电源节点子块求逆以得到非电源节点子块的逆矩阵；

电压主导度计算单元，用于根据所述逆矩阵计算各个节点的节点电压主导度；

局部极值点判断单元，用于根据所述各个节点的节点电压主导度确定所述各个节点是否为电压主导度的局部极值点。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述终止判断单元，包括：

最小局域判断单元，用于对产生的所述子网，统计所述子网内部包含的所述节点电压主导度局部极值点的个数，若所述个数为1则将所述子网判定为最小局域，若所述个数大于1则将所述子网判定为非最小局域；

执行单元，用于统计非最小局域的子网个数，若为0则解裂过程结束，否则使所述电网裂解单元、割集判断单元、输电断面判定单元、输电断面搜索单元依次轮番工作。