1.基于标签传播算法和博弈论的电力系统并行恢复分区方法,其特征在于,包括步骤:S1.初始化停电后电力系统的边权重Bij、节点权重Ci、加权邻接矩阵W和分区判别矩阵F;
S2.初始化合作博弈联盟Cg=F0,F0为分区判别矩阵F的初始分区判别矩阵;
S3.基于标签传播算法更新初始网络中节点的标签直至分区判别矩阵F收敛,并输出收敛时电力系统各子系统节点集合;
在所述步骤S1中:
所述边权重Bij表示为:
Bij=ω1*|Pij|+ω2*Mij (1)式(1)中,Pij代表线路i‑j上的有功功率值,Mij为边介数,ω1和ω2是相应的权重系数;
所述节点权重Ci表示为:
Ci=ω3*si+ω4*Ndi (2)式(2)中,Ndi为节点i的凝聚度;si=Si/S0, Sij为节点i与j之间的所有连接边的额定容量,Si为节点i与j之间所有连接边的额定容量之和,S0是电力系统的基准容量,ω3和ω4是相应的权重系数;
所述加权邻接矩阵W表示为:
式(3)中,wij是节点i与j之间的权值;
所述分区判别矩阵F表示为:
F=[fis]n×S (4)
式(4)中, i=1,2,...,n表示节点编号,s=1,2,...,S表示子系统的编号;
在所述步骤S2中,合作博弈联盟Cg=(N,v)包括参与者N=1,2,3,…,n和特征函数v;参与者N=1,2,3,…,n的Shapley值计算如下:式(5)中,X为参与者i的Shapley值;s为包含节点i的子系统编号,Z为N个成员的集合;|s|为子系统s中节点的个数;v(s)为包含节点i的联盟合作利润;v(s\i)为不包含节点i的联盟合作利润; 为相应的平均贡献因子;
特征函数v表示为:
式(6)中,f(i)=Rdi+Ndi,负荷率Rdi=Lri,t/L,L是子系统的有功功率之和,Lri,t是节点i在第t次迭代的负荷值;
所述步骤S3具体包括步骤:
S31.基于标签传播算法构建标签传播策略Yt=[yt,is]n×S=Pt‑1Ft‑1,其中P是标签传播矩阵,t是迭代次数,yt,is表示子系统s中的节点i在第t次迭代过程中受到不同标签影响的程度;
S32.对标签传播矩阵Pt‑1的对角节点进行同步更新:每次标签传播迭代结束后,对于本次迭代中发生标签变化的节点i,将当前受到所更新的子系统标签的影响度累加至节点子系统影响指标Kis;
S33.在标签传播过程中节点与各个子系统合作,选择使得自身Shapley值最大的节点或联盟合作,如果得到的节点Shapley值大于在原先子系统中得到的值,则将其从初始子系统中划分出来,并与另一个子系统进行合作,直到所有节点的Shapley值不再增加,检测终止;
S34.将分区约束嵌入到标签传播过程中,所述分区约束包括黑启动电源约束、功率平衡约束、子系统规模约束、可观测性约束和网络拓扑连通性约束;
S35.判断分区判别矩阵是否收敛,若收敛则输出各子系统节点集合,若不收敛则更新Pt后返回步骤S31继续迭代;
所述步骤S32即:
改进后的标签传播矩阵P在经过第t(t>0)次迭代后可表示为:式(9)中,wkj代表节点k(k=1,2,…,n)与节点j之间的权值;
在所述步骤S33中,所有节点的Shapley值的计算如下:式(10)、(11)中,q≠g,sq和sg表示不同的子系统,X(sq,i)表示子系统sq中节点i的Shapley值,X(sg,j)表示子系统sg中节点j的Shapley值,f(i)表示节点i的凝聚度和负荷率之和;f(j)表示节点j的凝聚度和负荷率之和,aij表示为网络的邻接矩阵第i行第j列的值,若节点i和节点j之间是相连的,则aij=1,否则aij=0;在所述步骤S34中:所述黑启动电源约束是指:
S≤NBS (12)
式(12)中,S是子系统的数目,NBS是黑启动电源的数目;
所述功率平衡约束是指:
式(13)中,α是机组i的最小技术出力系数,PGi是机组i的额定输出功率;PDi是节点i的负荷值;
所述子系统规模约束是指:
式(14)中,mli是黑启动电源到节点i的最短路径,Umax是子系统允许的最大规模,ND是每次迭代过程中更新的节点集合;
所述可观测性约束是指:
∑zijrj+ri≥1 (15)
式(15)、(16)中,当zij=1,表明线路在子系统内;当zij=0,表明线路不在子系统内;ri表明节点i处是否存在同步相量测量装置PMU;rj表明节点j处是否存在同步相量测量装置PMU;
所述网络拓扑连通性约束是指:
式(17)中,J是一个S×S的矩阵;G表示满足约束的分区判别矩阵;A表示网络的邻接矩阵,A=[aij]n×n,若节点i和节点j之间是相连的,则aij=1,否则aij=0; 表示逻辑“异或”;
∧表示逻辑“与”。
2.如权利要求1所述的基于标签传播算法和博弈论的电力系统并行恢复分区方法,其特征在于:在所述子系统规模约束中,mli通过Dijkstra算法求得。
3.如权利要求1或2所述的基于标签传播算法和博弈论的电力系统并行恢复分区方法,其特征在于:权重系数ω1、ω2、ω3和ω4的值通过熵权法求得。