1.一种面向超前控制的负荷动态分级方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,获取电力系统拓扑结构,对电力系统进行潮流计算,获得各个节点电压、有功功率和无功功率,其中节点包括电源节点、电能传输节点和单纯负荷节点,以G表示电源节点集合,以L g 表示电能传输节点,以L p 表示单纯负荷节点集合,以L表示负荷节点,L=L g ∪L p ;步骤2,计算各个节点的有功功率重要度和无功功率重要度,加权相加获得功率重要度;步骤3,计算各个节点的韧性重要度;以如下公式计算节点i的韧性重要度S i ,式中:Z ij 表示节点i与节点j之间的阻抗值,δ ij 表示电力系统拓扑矩阵中的对应元素,当节点i与j之间有线路连接时为1,否则为0;D j 表示节点的度值,即与节点j相连的节点的个数, 表示整个电力系统的度值的平均值;I i 和I j 表示节点i和节点j的效能评价指标,以如下公式计算,式中:n表示为电网所有节点的数目,I m 表示节点m的效能评价指标,d mi 表示电力系统中从节点m到节点i的最短路径所经过的阻抗;步骤4,将步骤2和步骤3中的功率重要度和韧性重要度进行归一化处理,并将归一化后获得的功率重要度和韧性重要度加权相加,获得节点的综合重要度;步骤5,将综合重要度排序,在差值最大的两处将所有节点重要度分为三级。
2.根据权利要求1所述的面向超前控制的负荷动态分级方法,其特征在于:步骤2中,以如下公式计算电源节点k的有功重要度指标B G (k),式中: 表示代表电源节点k与负荷节点t之间,在目前的运行方式和用电状态下,节点间的传输线能够再传输的功率的最大值; 表示电源节点s与负荷节点t之间,在目前的运行方式和用电状态下,节点间的传输线能够再传输的功率的最大值。
3.根据权利要求2所述的面向超前控制的负荷动态分级方法,其特征在于:步骤2中,以如下公式计算负荷节点j的有功重要度指标B L (j),式中:E j 表示直接与节点j在电力系统中相连的输电线路所构成的集合, 表示电力系统中电源节点s和负荷节点t之间,在目前的网络拓扑结构和负荷下,输电线路上能够继续传输的最大功率在输电线e上的电气分量; 表示电源节点s与负荷节点t之间,在目前的运行方式和用电状态下,节点间的传输线能够再传输的功率的最大值。
4.根据权利要求3所述的面向超前控制的负荷动态分级方法,其特征在于:步骤2中,以如下公式计算无功支撑度矩阵H LG 以及电源节点k的无功重要度指标C G (k),式中:Y LL 为负荷节点L的自导纳,Y LG 为负荷节点L和电源节点G之间的互导纳矩阵;H i,k 表示经过潮流计算后所形成的针对电源节点的无功支撑度矩阵H LG 中的对应元素, 表示电源节点k所形成的电气主导域,即电源节点k起主导作用支撑电压的节点所形成的集合, 表示主导域集合 中的第一个元素, 表示主导域集合 中的最后一个元素,其中主导域是指,对无功支撑度矩阵H LG 元素进行归一化处理:将H′ i,k 从大到小排列,在两两差值最大处进行划分,之前的所有节点所形成的区域即主导域,N G 表示电源节点集合G中电源节点数量。
5.根据权利要求4所述的面向超前控制的负荷动态分级方法,其特征在于:步骤2中,以如下公式计算负荷节点j的无功重要度指标C L (j),式中:Z LL 为负荷电压贡献度矩阵,Z i,j 表示经过潮流计算后所形成的针对负荷节点的贡献电压矩阵Z LL 中的对应元素, 表示电力系统中负荷节点j所形成的电气主导域, 表示集合 的第一个元素, 表示集合 的最后一个元素。
6.根据权利要求5所述的面向超前控制的负荷动态分级方法,其特征在于:步骤2中以如下公式计算电源节点k的有功功率重要度B G,PS (k)和无功功率重要度C G,QS (k),式中: 表示电力系统中电源节点k的有功最大调整量,即电源节点的发电机还能发出的有功功率的最大值, 表示电力系统中电源节点k的无功最大调整量,即电源节点的发电机还能发出的有功功率的最大值。
7.根据权利要求6所述的面向超前控制的负荷动态分级方法,其特征在于:步骤2中以如下公式计算负荷节点j的有功功率重要度B L,PT (j)和无功功率重要度C L,VC (j),式中: 表示该输电线路e所能够传输的最大的有功功率,E j 表示与节点j直接相连的所有节点的集合,Z j,j 表示为负荷电压贡献度矩阵Z LL 中的元素。
8.根据权利要求7所述的面向超前控制的负荷动态分级方法,其特征在于:步骤4中,以如下公式进行归一化数据处理,式中:X表示中间变量,代入需要归一化的数据,即代入B G,PS (k)、C G,QS (k)、B L,PT (j)、C L,VC (j)、S i ,获得B 01 、C 01 和S 01 。
9.根据权利要求8所述的面向超前控制的负荷动态分级方法,其特征在于:以如下公式计算节点功率重要度,A PQ =η 1 B 01 +η 2 C 01式中:A PQ 表示各个节点功率重要度,B 01 表示归一化的各个节点有功功率重要度,η 1 表示其权重,C 01 表示归一化的各个节点无功功率重要度,η 2 表示其权重。
10.根据权利要求9所述的面向超前控制的负荷动态分级方法,其特征在于:步骤4,以如下公式计算各个节点的综合重要度,J=η 3 A PQ +η 4 S 01式中:A PQ 表示各个节点功率重要度,η 3 表示其权重,S 01 表示归一化的各个节点韧性重要度,η 4 表示其权重。
11.一种基于权利要求1-10任一项所述的面向超前控制的负荷动态分级方法的分级系统,其特征在于,包括以下模块:数据采集模块,用于获取电力系统拓扑结构,根据电力系统潮流计算结果,获得各个节点电压、有功功率和无功功率,其中节点包括电源节点、电能传输节点和单纯负荷节点,以G表示电源节点集合,以L g 表示电能传输节点,以L p 表示单纯负荷节点集合,以L表示负荷节点,L=L g ∪L p ;功率重要度模块,与数据采集模块相连接,用于计算各个节点的有功功率重要度和无功功率重要度,加权相加获得功率重要度;韧性重要度模块,与数据采集模块相连接模块相连接,用于计算各个节点的韧性重要度;综合重要度模块,与功率重要度模块和韧性重要度模块相连接,用于将功率重要度和韧性重要度进行归一化处理,并将归一化后获得的功率重要度和韧性重要度加权相加,获得节点的综合重要度;分级排序模块,与综合重要度模块相连接,用于将综合重要度排序,在差值最大的两处将所有节点重要度分为三级;数据输出显示模块,与分级排序模块相连接,用于输出显示重要度分级。