支路电压矢量

中文名称

支路电压矢量

英文名称

branch voltage vector

定　　义

以一个电路中各支路电压作为元素所构成的矢量。

应用学科

电力（一级学科），通论（二级学科）

以一个电路中各支路电压作为元素所构成的列向量。

支路概述

根据发电机出力变化与系统能量裕度变化的关系及其与支路潮流变化之间的关系，在求取发电机出力变化对支路电流变化的影响因子基础上，采用非线性优化的思路，通过预测-校正内点法对系统所有发电机出力变化量进行组合优化，计算了对应不同系统状态的支路电流变化量约束上下限，并根据约束上下限构建了支路脆弱性评估指标。最后在IEEE-30母线系统中比较了本文所提方法与传统最优潮流法两种优化手段下的脆弱性评估，结果证明，根据系统运行条件变化来实时更新支路电流变化量约束上下限是本研究的一大优点；另外，由于多台发电机出力变化的综合效应可能引起支路的脆弱性并不按照通常趋势变化，鉴于此，这里在使用能量裕度获取支路约束时，允许支路潮流变化由不特定的发电机引起，有助于进一步探索电网的支路脆弱性。

支路实现方法分析

电网安全问题一直是众多电力工作者关注的热点问题。随着电网规模的不断扩大，电网结构更加复杂，前期投资不足或者设计不当，将导致电网某些部分存在脆弱隐患。而某些运行状态的影响或不确定因素在特定环境下的叠加往往使得这些部分的脆弱特征更加鲜明，而该处的状态改变将影响到与其相关联的环节，使得脆弱化所带来的影响在一定范围内传播和扩大，最终导致大面积的系统灾变。因此，电网结构脆弱性在引发大面积的系统灾变中扮演了重要角色，辨识现有网架结构的脆弱点，对于维护电网安全具有重要意义。

迄今为止，国内外不少研究者对电网结构脆弱性进行了一定研究，所采用的方法大致可分为四类：能量函数法、基于概率和风险理论的方法、复杂网络理论以及人工智能的结合等。将能量裕度及其随有功输送的变化趋势作为系统安全指标来评估系统脆弱性，引入了人工神经网络，完成快速的模式识别和安全状态的分类，在保证准确性的基础上计算速度快；将暂态能量的变化规律与割集理论结合来识别网络的脆弱支路；从系统保护的角度建立优化模型，并提出系统充裕度指标和系统脆弱性指标的安全概率来评估系统脆弱性；从系统脆弱源发生的概率和造成的影响两方面入手提出低电压、过负荷风险指标来定量评估系统脆弱性；引入风险理论从电能短缺、容量短缺和系统故障三个方面来评估系统供电能力的脆弱性；基于复杂网络理论，提出了用带权重的支路介数来辨识电网中对系统脆弱性影响大的支路，基于复杂网络理论，进一步提出通过度数指标来揭示电力网络的脆弱环节，有助于对连锁故障在大电网中传播机理的研究；基于小世界网络理论，提出以电网的连通性水平作为电网脆弱性评估判据来评估电网的脆弱性；基础上构造基于线路电抗的加权电网拓扑模型，提出计算加权电网平均距离的算法，评估电网脆弱性；同时考虑影响电网脆弱性的运行状态和拓扑参量因素，在一定的电网运行条件下，结合加权改进的小世界模型，提出了基于二维平面拟合的电网脆弱性分析方法，所提指标具有一定的可行性。上述方法为电网结构脆弱性研究向深入和实用方向发展提供了极其重要的借鉴作用。通过考虑发电机出力变化和支路约束变化的关系来分析电网的结构脆弱性问题。首先是探讨发电机出力变化与系统能量裕度变化及其与支路潮流变化之间的关系，然后在求取发电机出力变化对支路潮流变化的影响因子基础上，采用非线性优化的思路，应用已有的预测-校正内点算法求解，获取了不同系统条件下支路的电流变化量约束的上下限及其对应的发电机出力变化量组合，最后根据所得约束提出了结构脆弱性的评估指标。该思路的主要特点是以发电机的注入能量作为中介，将发电机出力变化对电网结构的影响折算成支路电流变化，并通过非线性优化技术计算不同系统状态下的支路电流变化量约束上下限，结合评估指标来检验支路当前电流状态，以此判断支路脆弱性。最后，在IEEE-30母线系统中对上述思路进行了正确性和可行性验证。

矢量之间的运算要遵循特殊的法则。矢量加法一般可用平行四边形法则。由平行四边形法则可推广至三角形法则、多边形法则或正交分解法等。矢量减法是矢量加法的逆运算，一个矢量减去另一个矢量，等于加上那个矢量的负矢量。A-B=A (-B)。矢量的乘法。矢量和标量的乘积仍为矢量。矢量和矢量的乘积，可以构成新的标量，矢量间这样的乘积叫标积；也可构成新的矢量，矢量间这样的乘积叫矢积。例如，物理学中，功、功率等的计算是采用两个矢量的标积。W=F·S，P=F·v，物理学中，力矩、洛伦兹力等的计算是采用两个矢量的矢积。M=r×F，F=qv×B。

我国各地兴建的许多地下停车场，不仅安装大量光源，并且24小时照明，浪费了大量电能。矢量照明的应用即当有人、车出入需要照明时，系统会在高亮状态下运行，反之则保持节电的低亮状态，比传统照明方式节电80%以上。

矢量照明的原理即矢量图像的原理。矢量图像由被称为矢量的数学对象定义的线条和曲线组成。 矢量根据图像的几何特性描绘图像。 例如，矢量图形中的靴带由特定的宽度和长度定义，设置在特定位置，并以特定颜色填色。 不论是移动靴带、调整其大小，还是更改其颜色，都不会降低图形的品质。同样光束也可以根据不同的照明需要和照明环境、照明风格设计进行调整，即达到了视觉美化效果，也保证了光源质量。

传统照明只有一个单一的亮度指标，只调明暗，而矢量照明则是一个多维度、多参量照明。相对传统照明而言，它的优势更加明显：不仅能调明暗，还能调色温、色调，如可以根据个人喜好和场所需要调成偏绿、偏蓝、偏红等不同风格。LED光源出现后，把照明的概念拓展了，不光是一个照亮的问题，更重要的是发挥了一种环境渲染、改变氛围、增加情趣、调节情绪、改变心情的功能，从而给照明灯具赋予了新的内涵。2100433B