CN113191643B - 电-气互联系统脆弱线路辨识方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电‑气互联系统脆弱线路辨识方法，根据电、气系统间耦合设备的运行状态，确定电‑气互联系统的详细拓扑模型，而后根据节点收缩理论对其进行简化，提出简化拓扑模型，确定电‑气互联系统的拓扑结构；根据拓扑结构提出综合考虑线路拓扑结构脆弱性和运行特性脆弱性的电‑气互联系统线路脆弱度指标，对电‑气互联系统的脆弱线路进行辨识。本发明研究的电‑气互联系统脆弱线路包括：电力系统输电线路，天然气系统传输管道，燃气发电机、电驱动压缩机设备以及电转气设备与电、气系统间的联络线路；通过计算电‑气互联系统算例中脆弱线路断开后电‑气互联系统的供需不平衡量，验证了该方法辨识电‑气互联系统脆弱线路的有效性。
Description
技术领域
本发明属于多能源互联系统脆弱性分析技术领域，特别涉及一种电-气互联系统脆弱线路辨识方法。
背景技术
随着燃气机组装机规模的不断扩大和电转气技术的日益成熟，电力系统与天然气系统的耦合关系愈加紧密。与此同时，日趋成熟的电转气技术也能够减缓新能源装机规模扩大引起的弃风、弃光现象，且能有效缓解输电线路阻塞情况。
一方面，燃气发电机作为电-气互联系统间的媒介，实现了天然气系统向电力系统的能量流动；另一方面，电转气设备则完成了电能向天然气的转换；此外，天然气系统中的电驱动压缩机设备进一步增强了电力系统同天然气系统的互联关系。在电力系统和天然气系统紧密耦合的背景下，任意子系统中任意脆弱线路的扰动或故障都可能会传播到另一个子系统，进而引起整个电-气互联系统的故障。电-气系统间的耦合关系越紧密，电-气互联系统的脆弱线路越难以辨识。目前少有研究对电-气互联系统中线路的脆弱性进行分析。已有针对电力系统和天然气系统的脆弱线路辨识多局限于电、气子系统，忽略了电力系统与天然气系统的互联关系。
少部分脆弱线路的断开对互联系统的大规模故障往往有着推波助澜的作用，因此，辨识电-气互联系统的脆弱线路显得尤为重要。电-气互联系统的脆弱线路包括：电力系统输电线路，天然气系统传输管道，燃气发电机、电驱动压缩机设备以及电转气设备与电、气系统间的联络线路。综合考虑电力系统与天然气系统间的耦合关系，将电-气互联系统看作一个整体，对其脆弱线路进行辨识具有重要意义。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种电-气互联系统脆弱线路辨识方法，通过综合考虑电-气互联系统的拓扑结构脆弱度及运行特性脆弱度，辨识断开后对电-气互联系统有关键影响的脆弱线路。技术方案如下：
一种电-气互联系统脆弱线路辨识方法，包括以下步骤：
步骤1：根据电、气系统间耦合设备的运行状态，确定电-气互联系统的详细拓扑模型，而后根据节点收缩理论对其进行简化，提出简化拓扑模型，确定电-气互联系统的拓扑结构；
步骤2：根据电-气互联系统故障前后的运行状态，分别计算线路的拓扑结构脆弱度和运行特性脆弱度；
步骤3：计算电-气互联系统线路的脆弱度指标；
步骤4：对电-气互联系统的线路进行脆弱度排序，筛选高脆弱度线路。
进一步的，所述步骤1具体包括：
(1)确定电-气互联系统的详细拓扑模型：将电-气互联系统的拓扑结构看作是由点集和边集构成的图：拓扑图中各点为电-气互联系统中的一个节点，各边反映电-气互联系统中的线路；并将燃气发电机节点、电驱动压缩机设备节点及电转气设备节点纳入到拓扑结构中；当电、气系统间的耦合设备处于运行状态时，电力系统与天然气系统的拓扑结构间存在通过该耦合设备互联的线路；当电、气系统间的耦合设备处于非运行状态时，电力系统与天然气系统的拓扑结构间不存在通过该耦合设备互联的线路；
(2)确定电-气互联系统的简化拓扑模型：将各节点的权重设为1，确定节点的度数为与其直接相连的节点的个数；将度数为1的节点合并至与其相连的节点，并将合并后的节点的权重增加1。
更进一步的，所述步骤2中电-气互联系统中线路的拓扑结构脆弱度计算方法如下：
在电-气互联系统中，线路i-j的拓扑结构脆弱度VTi-j为其两端节点的局部集中度之积，计算方法为：
VTi-j＝CL(i)×CL(j)
式中，CL(i)为节点i的局部集中度，CL(j)为节点j的局部集中度；N(p)为与节点p直接相连的以及与其通过某一节点间接相连的节点的数目；Γ(i)为与节点i直接相连的节点集合。
更进一步的，步骤2中电-气互联系统中线路的运行特性脆弱度计算方法如下：
基于电-气互联系统的潮流变化熵提出线路i-j的运行特性脆弱度VFi-j；信息熵计算方法如下所示：
式中，n为信息源x取值的个数；p(xt)为信息源x取第t个值时的概率；
当线路i-j从电-气互联系统中断开时，整个互联系统的潮流将发生变化，将此时线路u的潮流变化量记为δPu；
式中，
和
分别表示电力系统故障前和故障后输电线路u所承载的潮流；
和
分别表示天然气系统故障前和故障后天然气管道w所承载的潮流；
为电力系统中输电线路的集合；MN为天然气系统中传输管道的集合。
对于电-气互联系统中的任一节点k而言，其潮流变化量δPk为其需求不衡量，供给不平衡量，以及与其连接的线路潮流变化量之和：
式中，
和
分别为电力系统的需求和供给不平衡量；
和
分别为天然气系统的需求和供给不平衡量；HHV为高发热系数，其值为1.026MBtu/kcf；φ为能量转换系数，其值为3.4MBtu/MWh，通过单位转换因子HHV和φ将天然气系统潮流转化为电力系统潮流进行统一计算。
线路i-j断开后引起的节点k上的潮流变化比率为ri-j,k：
式中，
为电-气互联系统中所有节点的集合。
综合考虑电-气互联系统中的所有节点，得到线路i-j断开后互联系统的潮流变化熵为Hi-j：
则线路i-j的运行特性脆弱度VFi-j，如下所示：
更进一步的，步骤3中电-气互联系统线路的脆弱度指标计算方法如下：综合考虑线路的拓扑结构脆弱度和运行特性脆弱度，将电-气互联系统线路i-j的脆弱度指标Vi-j定义为：
Vi-j＝ωT·VTi-j+ωF·VFi-j
式中，ωT和ωF分别为拓扑结构脆弱度和运行特性脆弱度的权重。
本发明的有益效果是：
(1)与传统的电力系统拓扑模型(只包含母线节点和输电线路)和传统的天然气系统拓扑模型(只包含天然气节点，传输管道及压缩机设备)不同，本发明提出电-气互联系统的详细拓扑模型，而后基于节点收缩理论对所提出的详细拓扑模型进行简化，简化模型的拓扑规模更小，且保留了详细拓扑模型的特性。
(2)为更加全面地分析电-气互联系统线路的脆弱度，本发明提出的电-气互联系统模型考虑了电力系统与天然气系统的三重互联关系：燃气发电机对天然气系统的依赖，电驱动压缩机设备对电力系统的依赖，以及电转气设备对风、光的消纳。通过局部集中度和潮流变化熵分别从拓扑结构脆弱性和运行特性脆弱性两方面分析电-气互联系统中线路的脆弱性，并提出综合考虑线路拓扑结构脆弱性和运行特性脆弱性的电-气互联系统线路脆弱度指标，对电-气互联系统的脆弱线路进行辨识。
附图说明
图1是6节点电网-7节点气网互联系统图；(a)电力系统；(b)天然气系统。
图2是电-气互联系统的详细拓扑模型图。
图3是电-气互联系统简化后的拓扑模型图。
图4是6节点电网-7节点气网互联系统测地线脆弱度分布图；(a)1时段；(b)12时段。
图中：A-风电场；B-光伏电场；C-压缩机设备；D-电负荷；G-发电机；L-气负荷；N天然气系统节点；P-电转气设备；S-储气设备；V-电力系统节点；W-气井。
具体实施方式
为了详尽说明本发明所公开的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明公开的是一种电-气互联系统脆弱线路辨识方法。本发明技术方案包括以下4个步骤：
步骤1：根据电、气系统间耦合设备的运行状态，提出电-气互联系统的详细拓扑模型，而后根据节点收缩理论对其进行简化，提出简化拓扑模型，确定电-气互联系统的拓扑结构。
实施例1给出了电-气互联系统的详细拓扑模型的确定方法：电-气互联系统的拓扑结构可被看作是由点集和边集构成的图：拓扑图中每个点都为电-气互联系统中的一个节点，每个边都反映了电-气互联系统中的线路。
如图1中所示，6节点电力系统包含3个非燃气发电机节点G1-G3和2个燃气发电机节点G4-G5，1个风电场A1,1个光伏电厂B1，3个电负荷节点D1-D3，1个电转气设备节点P1，以及7条输电线路。7节点天然气系统包含2个气井节点W1-W2，1个储气设备节点S1，1个电驱动压缩机设备节点C1，3个气负荷节点L1-L3，以及6条传输管道。电力系统与天然气系统间存在4条互联线路：燃气发电机节点G4与天然气系统节点N3间的线路，燃气发电机节点G5与天然气系统节点N1间的线路，电转气设备节点P1与天然气系统节点N2间的线路，以及电驱动压缩机设备节点C1与电力系统节点V4间的线路。
本实施例的电-气互联系统的详细拓扑模型，如图2所示，相比于传统拓扑模型(忽略发电机节点，电负荷节点，无功补偿装置节点、气井节点，气负荷节点以及储气设备节点等)，该模型通过将燃气发电机节点、电驱动压缩机设备节点及电转气设备节点纳入到拓扑结构中，准确刻画了电力系统同天然气系统间的互联关系。当电、气系统间的耦合设备处于运行状态时，电力系统与天然气系统的拓扑结构间存在通过该耦合设备互联的线路；当电、气系统间的耦合设备处于非运行状态时，电力系统与天然气系统的拓扑结构间不存在通过该耦合设备互联的线路。因此，详细拓扑模型比传统拓扑模型更适合用于电-气互联系统的脆弱线路辨识。详细拓扑模型准确反映了电-气互联系统的拓扑结构特性，然而由于其包含的线路及节点数目更多，因此将增加电-气互联系统脆弱线路辨识工作的计算量。
实施例2给出了电-气互联系统的简化拓扑模型的确定方法：本实施例在保留详细拓扑模型特性的同时，应用节点收缩理论对其进行简化。在复杂网络理论中，节点的权重通常被设为1，节点的度数为与其直接相连的节点的个数。如图2中所示，节点G1和节点V1的权重都为1，度数分别为1和4。本发明基于节点收缩理论对详细拓扑模型进行简化，将度数为1的节点合并至与其相连的节点，并将合并后的节点的权重增加1。
图3为简化后的拓扑模型，节点G1和B1被合并至节点V1，合并后节点V1的权重为3，度数为2。对于电-气互联系统而言，通过节点收缩理论被合并的节点通常为电负荷节点、气负荷节点、储气设备节点、气井节点以及非燃气发电机节点。上述节点的物理特性通常比较简单，因此被合并后其物理特性能够被其合并至的节点予以保留。度数为1的节点可通过节点收缩理论被合并至与其相连的节点，构成新的电-气互联系统拓扑模型，从而降低详细拓扑模型的规模。
步骤2：根据电-气互联系统故障前后的运行状态，分别计算线路的拓扑结构脆弱度和运行特性脆弱度。
实施例3给出了电-气互联系统中线路的拓扑结构脆弱度的具体计算方法：对于电-气互联系统而言，线路i-j的拓扑结构脆弱度VTi-j为其两端节点的局部集中度之积，计算方法为：
VTi-j＝CL(i)×CL(j)
式中，CL(i)为节点i的局部集中度；CL(j)为节点j的局部集中度；N(p)为与节点p直接相连的以及与其通过某一节点间接相连的节点的数目；Γ(i)为与节点i直接相连的节点集合。线路的拓扑结构脆弱度VTi-j基于复杂网络理论中的局部集中度概念，考虑了线路i-j与其周围节点的连接紧密程度，能够反映线路i-j在互联系统中的脆弱性。VTi-j的值越大，表示线路i-j在互联系统中与其他线路的联系越多，起到的潮流传输作用越大，一旦其从互联系统中断开，将影响到整个互联系统的潮流传输。
实施例4给出了电-气互联系统中线路的运行特性脆弱度的具体计算方法：本发明基于电-气互联系统的潮流变化熵提出线路i-j的运行特性脆弱度VFi-j。信息熵常用于反映网络的稳定程度，其计算方法如下所示：
式中，n为信息源x取值的个数；p(xt)为信息源x取第t个值时的概率。当线路i-j从电-气互联系统中断开时，整个互联系统的潮流将发生变化。此时，线路u的潮流变化量为δPu。对于互联系统中的节点k而言，其潮流变化量为其需求不衡量，供给不平衡量，以及与其连接的线路潮流变化量之和。由于电力系统与天然气系统的潮流计量单位不同，因此通过单位转换因子将天然气潮流转化为电潮流进行统一计算。线路i-j断开后引起的节点k上的潮流变化比率为ri-j,k。综合考虑电-气互联系统中的所有节点，得到线路i-j断开后互联系统的潮流变化熵为Hi-j。结合上述分析，提出线路i-j的运行特性脆弱度VFi-j，如下所示。
式中，
和
分别表示电力系统故障前和故障后输电线路u所承载的潮流；
和
分别表示天然气系统故障前和故障后天然气管道w所承载的潮流；
为电力系统中输电线路的集合；MN为天然气系统中传输管道的集合；
和
分别为电力系统的需求和供给不平衡量；
和
分别为天然气系统的需求和供给不平衡量；HHV为高发热系数，其值为1.026MBtu/kcf；φ为能量转换系数，其值为3.4MBtu/MWh；
为电-气互联系统中所有节点的集合。潮流变化熵Hi-j反映了线路i-j从互联系统中断开后对互联系统造成的影响，Hi-j的值越小，线路i-j断开后对互联系统的冲击越大，即互联系统所受影响越大。互联系统的节点潮流变化量之和
越大，表示线路i-j从互联系统中断开后对互联系统的潮流传输影响越大。因此，线路i-j的运行特性脆弱度VFi-j能够从电-气互联系统的运行状态角度反映线路i-j的脆弱性，VFi-j的值越大，表示线路i-j断开后对互联系统的潮流传输影响越大。
步骤3：计算电-气互联系统线路的脆弱度指标；
基于上述实施例，实施例5给出了电-气互联系统线路的脆弱度指标计算方法：综合考虑线路的拓扑结构脆弱度和运行特性脆弱度，将电-气互联系统线路i-j的脆弱度指标Vi-j定义为：
Vi-j＝ωT·VTi-j+ωF·VFi-j
式中，ωT和ωF分别为拓扑结构脆弱度和运行特性脆弱度的权重。VTi-j通过节点的局部集中度反映了线路的拓扑结构脆弱度，VFi-j通过潮流变化熵反映了线路的运行特性脆弱度，因此，线路脆弱度指标Vi-j能够对电-气互联系统中的脆弱线路进行合理辨识。Vi-j的值越大，表示线路i-j的脆弱度越高，即线路i-j断开后对互联系统的影响越大。对于电-气互联系统的不同运行情况而言，燃气发电机及电转气设备的启停状态可能不同，因此电-气互联系统的拓扑结构及线路潮流分布都可能不同，从而线路的脆弱度也会不同。线路脆弱度指标Vi-j为动态指标，其值会随着互联系统运行情况的变化而变化。
步骤4：对电-气互联系统的线路进行脆弱度排序，筛选高脆弱度线路。
排序方法如下：根据步骤3中计算的电-气互联系统线路的脆弱度指标值对线路脆弱度进行排序，脆弱度指标值越大的线路脆弱度排序越靠前。
下面通过具体实施例详细说明本发明效果。
(1)算例介绍。
如图1所示，6节点电网-7节点气网互联系统共包含7条输电线路，5条天然气传输管道，1个电驱动压缩机设备，1个电转气设备，1个储气设备，3个非燃气发电机(G1，G2，G3)，2个燃气发电机(G4，G5)，1个风电场，1个光伏电厂，2个天然气井，3个电负荷以及3个气负荷。根据所提脆弱线路辨识方法，取ωT＝ωF＝0.5，计算6节点电网-7节点气网互联系统各线路的脆弱度指标Vi-j。
(2)实施例结果分析。
时段1(运行的发电机为G1和G2，电转气设备未运行)和时段12(运行的发电机为G1，G2，G5，电转气设备运行)的排序结果如表1所示。为进行对比分析，基于参考方法1对互联系统的脆弱线路进行辨识(简称为方法1)，其结果也在表1中给出。表1中，编号带有E和N的线路分别为电力系统的输电线路和天然气系统的传输管道，编号带有C的线路为电驱动压缩机设备与电力系统的互联线路，编号带有G和P的线路分别为燃气发电机和电转气设备与天然气系统的互联线路。
如表1所示，线路的脆弱度指标Vi-j值越大，脆弱度排序越靠前，表示该线路断开后对电-气互联系统的影响越大。对于6节点电网-7节点气网互联系统而言，时段1和时段12电、气系统间的互联状态不同，因而拓扑结构不同，互联系统中的线路数量也不同。对于时段1而言，电、气系统间仅通过电驱动压缩机设备互联，互联关系较弱，由于天然气系统结构较为简单，因此脆弱度排序较高的线路多为输电线路；相比之下，时段12中，电、气系统间的互联通道包含电驱动压缩机设备、燃气发电机以及电转气设备的互联线路，因此天然气系统的线路脆弱度排序有所提高。可以得出结论，随着互联系统运行状态及耦合关系强弱的改变，互联系统中线路的脆弱度也会随之改变。
由于方法1仅考虑到电-气互联系统中线路的拓扑结构特性，因此脆弱线路的辨识结果可能存在误差。以脆弱度排序最高的线路为例，时段1和时段12基于方法1辨识到的最脆弱的线路均为E2-E4，而本发明所提方法在时段12辨识到的最脆弱线路为E1-E4。对于时段12而言，发电机G1，G2，G5和电转气设备均处于运行状态，因此最脆弱的线路为E1-E4，该线路不仅是G1，V1，A1的重要潮流送出线路，而且承载着流向电驱动压缩机设备C1的潮流，相比之下，脆弱度高于线路E2-E4。供需不平衡量的计算结果也证实了E1-E4断开后，对互联系统的影响更大。
为验证本发明所提脆弱线路辨识方法的有效性，测地线脆弱度指标被用于评估脆弱线路对互联系统的影响：依次从互联系统中断开线路后，测地线脆弱度指标值下降的越快，意味着断开的线路在互联系统中的脆弱度越高。本发明所提脆弱线路辨识方法及方法1的测地线脆弱度结果如图4所示，为进一步分析对比，随机产生50组断开线路的排序结果并计算其测地线脆弱度(简称为方法2)，取50次测地线脆弱度结果的平均值进行对比分析，其结果也在图4中给出。
表1 6节点电网-7节点气网互联系统线路脆弱度排序
由图4可知，对于时段1和时段12而言，本发明所提脆弱线路辨识方法的结果均优于方法1和方法2，当依次从互联系统中断开脆弱线路后，本发明所提方法的测地线脆弱度指标下降的更快。由于测地线脆弱度指标仅考虑到互联系统的拓扑结构，为进一步验证所提脆弱线路辨识方法的有效性，以时段12为例，按照脆弱度排序依次从电-气互联系统中移除前5条脆弱线路，对电-气互联系统的供需不平衡量进行计算，评估脆弱线路断开后造成的影响，结果如表2所示。表2中，当移除燃气发电机与天然气系统的联络线路G5-N1后，互联系统的供需不平衡量值减小，这是由于燃气发电机在将天然气转化为电能的过程中，效率低于100％，因而将G5-N1断开后，互联系统的供需不平衡量会变少。
如表2所示，本发明所提方法辨识到的脆弱线路依次从电-气互联系统中断开后，导致的电-气互联系统供需不平衡量值更大，说明本发明所提电-气互联系统脆弱线路辨识方法更为有效。综上所述，本发明所提脆弱线路辨识方法同时考虑了电-气互联系统中线路的拓扑结构脆弱性和运行特性脆弱性，比方法1的脆弱线路辨识结果更为准确。
表2 6节点电网-7节点气网互联系统供需不平衡量
以上所述，仅为本发明的具体实施例，但并不因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书以及附图内容进行等效变化或替换，直接或间接运用到其他相关技术领域，都应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种电-气互联系统脆弱线路辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：根据电、气系统间耦合设备的运行状态，确定电-气互联系统的详细拓扑模型，而后根据节点收缩理论对其进行简化，提出简化拓扑模型，确定电-气互联系统的拓扑结构；
步骤2：根据电-气互联系统故障前后的运行状态，分别计算线路的拓扑结构脆弱度和运行特性脆弱度；所述线路的拓扑结构脆弱度通过节点的局部集中度反映；所述线路的运行特性脆弱度通过潮流变化熵反映；
步骤3：综合考虑线路的拓扑结构脆弱度和运行特性脆弱度，计算电-气互联系统线路的脆弱度指标；
步骤4：对电-气互联系统的线路进行脆弱度排序，筛选高脆弱度线路；
步骤2中电-气互联系统中线路的运行特性脆弱度计算方法如下：
基于电-气互联系统的潮流变化熵提出线路i-j的运行特性脆弱度VFi-j；信息熵计算方法如下所示：
式中，n为信息源x取值的个数；p(xt)为信息源x取第t个值时的概率；
当线路i-j从电-气互联系统中断开时，整个互联系统的潮流将发生变化，将此时线路u的潮流变化量记为δPu；
式中，
和
分别表示电力系统故障前和故障后输电线路u所承载的潮流；
和
分别表示天然气系统故障前和故障后天然气管道w所承载的潮流；
为电力系统中输电线路的集合；MN为天然气系统中传输管道的集合；
对于电-气互联系统中的任一节点k而言，其潮流变化量δPk为其需求不平衡量，供给不平衡量，以及与其连接的线路潮流变化量之和：
式中，
和
分别为电力系统的需求和供给不平衡量；
和
分别为天然气系统的需求和供给不平衡量；HHV为高发热系数，其值为1.026MBtu/kcf；φ为能量转换系数，其值为3.4MBtu/MWh，通过单位转换因子HHV和φ将天然气系统潮流转化为电力系统潮流进行统一计算；
线路i-j断开后引起的节点k上的潮流变化比率为ri-j,k：
式中，
为电-气互联系统中所有节点的集合；
综合考虑电-气互联系统中的所有节点，得到线路i-j断开后互联系统的潮流变化熵为Hi-j：
则线路i-j的运行特性脆弱度VFi-j，如下所示：
2.根据权利要求1所述的电-气互联系统脆弱线路辨识方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：
(1)确定电-气互联系统的详细拓扑模型：将电-气互联系统的拓扑结构看作是由点集和边集构成的图：拓扑图中各点为电-气互联系统中的一个节点，各边反映电-气互联系统中的线路；并将燃气发电机节点、电驱动压缩机设备节点及电转气设备节点纳入到拓扑结构中；当电、气系统间的耦合设备处于运行状态时，电力系统与天然气系统的拓扑结构间存在通过该耦合设备互联的线路；当电、气系统间的耦合设备处于非运行状态时，电力系统与天然气系统的拓扑结构间不存在通过该耦合设备互联的线路；
(2)确定电-气互联系统的简化拓扑模型：将各节点的权重设为1，确定节点的度数为与其直接相连的节点的个数；将度数为1的节点合并至与其相连的节点，并将合并后的节点的权重增加1。
3.根据权利要求1所述的电-气互联系统脆弱线路辨识方法，其特征在于，所述步骤2中电-气互联系统中线路的拓扑结构脆弱度计算方法如下：
在电-气互联系统中，线路i-j的拓扑结构脆弱度VTi-j为其两端节点的局部集中度之积，计算方法为：
VTi-j＝CL(i)×CL(j)
式中，CL(i)为节点i的局部集中度，CL(j)为节点j的局部集中度；N(p)为与节点p直接相连的以及与其通过某一节点间接相连的节点的数目；Γ(i)为与节点i直接相连的节点集合。
4.根据权利要求1所述的电-气互联系统脆弱线路辨识方法，其特征在于，步骤3中电-气互联系统线路的脆弱度指标计算方法如下：综合考虑线路的拓扑结构脆弱度和运行特性脆弱度，将电-气互联系统线路i-j的脆弱度指标Vi-j定义为：
Vi-j＝ωT·VTi-j+ωF·VFi-j
式中，ωT和ωF分别为拓扑结构脆弱度和运行特性脆弱度的权重。
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