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申请/专利权人：华北电力大学

摘要：本发明涉及城市交通建模技术领域，具体涉及基于城市电力‑地铁耦合网络模型的故障传导建模方法，包括以下步骤：构建城市电网模型，包括城市电网拓扑模型和城市电网运行模型；构建牵引网模型，包括牵引网拓扑模型和基于供电范围的牵引变电站集群划分模型；构建地铁网拓扑模型；构建城市电网‑牵引网耦合模型、牵引网‑地铁网耦合模型，进而进行初始故障建模；构建城市电网‑牵引网故障传导模型；构建牵引网‑地铁网故障传导模型。本发明，建立了城市电力‑地铁耦合网络故障传导模型，为识别电力‑地铁耦合网络的脆弱性、提高电力‑地铁耦合网络的稳定性奠定基础。

主权项：1.基于城市电力-地铁耦合网络模型的故障传导建模方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：构建城市电网模型，包括城市电网拓扑模型和城市电网运行模型；所述城市电网拓扑模型包括将城市电网设为由节点Vp和边Ep组成的无权无向图Gp，且城市电网包括发电厂、变电站和不同电压等级的电力线路；所述城市电网运行模型采用直流潮流对城市电网的运行状态进行计算分析，运行模型包括线路潮流方程、节点潮流平衡方程、源荷功率平衡约束、线路潮流约束、发电机出力约束、节点负荷约束以及节点相角约束；S2：构建牵引网模型，包括牵引网拓扑模型和基于供电范围的牵引变电站集群划分模型；所述牵引网拓扑模型包括将牵引网设为由节点Vt和边Et组成的无权无相图Gt，且牵引网包括牵引变电站和电力线路；所述牵引变电站集群划分模型包括电气模块度指标、节点隶属度指标以及综合性集群划分指标，所述电气模块度指标基于模块度函数，利用模块度函数进行集群划分时，自动生成最佳分区数，电气模块度指标越大，集群内部耦合紧密程度越高，电气模块度指标越小，集群间耦合紧密程度越低；所述节点隶属度指标是衡量集群规模大小的指标，节点隶属度指标值越大则各集群规模大小越均衡；所述综合性集群划分指标作为集群划分的目标函数，以实现目标集群划分的最优划分；S3：构建地铁网拓扑模型，地铁网拓扑模型包括将地铁网设为由节点Vm和边Em组成的无权无相图Gm；S4：构建城市电网-牵引网耦合模型、牵引网-地铁网耦合模型，进而进行初始故障建模，城市电网高压变电站经地铁主变降压后为牵引网供电，牵引网的电能供应依赖于城市电网，牵引变电站与地铁接触网直接相连，经整流和降压转化为低压直流向地铁轨道供电，即地铁轨道依赖于牵引网节点，所述初始故障建模以城市电网节点遭受攻击的故障场景作为起始事件；S5：构建城市电网-牵引网故障传导模型，城市电网受损导致地铁主变电站切负荷，并导致牵引网中的牵引变电站集群失负荷，基于城市电网与牵引变电站集群的依赖关系，利用牵引变电站集群功能状态Stc,i来表征依赖关系中的故障传导；S6：构建牵引网-地铁网故障传导模型，地铁网的电力特征为轨道功能状态和站点功能状态基于地铁网与牵引网之间的耦合关系，使用轨道功能状态和站点功能状态来表征依赖关系中的故障传导。

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