本技术涉及算法模型，尤其涉及一种基于社团分区的电网粗化模型构建。
背景技术：
1、当前，在全球能源转型背景下，我国致力于实现“碳中和、碳达峰”目标，积极推动风电和太阳能等可再生能源的利用，以减少温室气体排放。但这一转型也给电力系统带来了挑战，尤其是分布式间歇性能源的不稳定性及用户侧负荷的多元化，导致电力系统面临发电与负荷间的时空不平衡问题，具体表现为电力系统的复杂性和不确定性的增加。储能技术的成熟为解决这些问题提供了可能。但在大电网规模下对源网荷储进行协同分析耗时耗力，效率低下，所以需要对大电网进行粗化建模，将计算资源用于研究人员所关注的关键节点和断面上，提升大电网分析效率。
2、现有的电网粗化模型构建技术，主要围绕低电压等级等效到高电压等级或则按管辖划分进行分区等值，依赖从业人员经验，不能全面地按照电网结构合理分解大电网，也无法保留关键电气特性。
技术实现思路
1、本技术提供了一种基于社团分区的电网粗化模型构建方法及装置，通过合理分解结构，实现电网粗化模型的建模，能够保留关键电气特性，以便于研究人员能够根据研究需求确定保留节点、线路电气特性实现对大规模电网系统的高效、精确和灵活分析，有助于电网规划、运行和控制的优化等大电网分析工作，解决了现有的电网粗化模型构建技术不能全面地按照电网结构合理分解大电网以及无法保留关键电气特性的问题。
2、第一方面，本技术提供了一种基于社团分区的电网粗化模型构建方法，包括：
3、确定待分区电力系统，并基于所述待分区电力系统对应的电网参数构建电网网络模型；
4、通过预设的算法，对所述电网网络模型进行电网分区，得到目标社团分区，所述目标社团分区包含至少两个待分析节点以及所述待分析节点之间的连接信息；
5、基于所述连接信息和所述待分析节点进行矩阵构建，得到导纳矩阵和保留节点，所述导纳矩阵包含待消去节点；
6、基于所述保留节点、所述导纳矩阵以及所述待消去节点进行建模优化处理，得到电网粗化模型。
7、可选的，所述基于所述待分区电力系统对应的电网参数构建电网网络模型，包括：
8、基于所述待分析电力系统构建初始无权网络图，所述初始无权网络图包含至少两个电网节点和所述电网节点之间的连接关系；
9、根据所述至少两个电网节点，结合所述至少两个电网节点对应的连接关系进行亲密度分析，得到权值信息；
10、通过所述权值信息对所述初始无权网络图进行更新，得到目标无权网络图；
11、基于所述目标无权网络图构建电网网络模型。
12、可选的，所述根据所述至少两个电网节点，结合所述至少两个电网节点对应的连接关系进行亲密度分析，得到权值信息，包括：
13、计算所述电网节点之间的无功电压灵敏度矩阵l；
14、根据公式计算电网节点之间的权值信息；
15、其中，δqi为电网节点i的注入无功功率不平衡量向量，ui为电网节点i的电压幅值，uj为电网节点j的电压幅值，δui为电网节点i的幅值变化量向量，δuj为电网节点j的幅值变化量向量，θij为电网节点i与电网节点j的电压相角差，gij为电网节点导纳矩阵相应元素的实部，bij为电网节点导纳矩阵相应元素的虚部，lij为电网节点i与电网节点j之间的边的权值。
16、可选的，所述对所述电网网络模型进行电网分区，得到目标社团分区，包括：
17、对所述电网网络模型内的所有电网节点进行初始划分，得到至少两个初始电网社团，所述初始电网社团包含至少一个所述电网节点；
18、对所述电网节点进行随机排序，得到社团遍历表，所述社团遍历表包含待遍历节点，所述待遍历节点与所述电网节点一一对应；
19、针对每一个所述待遍历节点进行增益分析，得到增益信息，所述增益信息用于表征所述待遍历节点从当前初始电网社团加入邻居电网社团的模块度增益；
20、按照所述增益信息对所述待遍历节点对应的电网节点进行二次划分，得到二次划分社团；
21、通过预设的模拟退火算法对所述二次划分社团进行优化，得到目标社团分区。
22、可选的，所述针对每一个所述待遍历节点进行增益分析，得到增益信息，包括：
23、根据计算模块度q，所述模块度q用于表征所述初始电网社团的质量；依次访问每一个电网节点，计算电网节点i脱离当前所在社团d加入邻居社团c的模块度增益δqi_fd2c；其中，m为网络中所有权值信息之和，2m为所有电网节点度之和，wij为电网节点i到电网节点j的权值，di为电网节点i的度，δ(a,b)为判断符，用于表征电网节点和电网节点连接边权值的期望值；
24、所述按照所述增益信息对所述待遍历节点对应的电网节点进行二次划分，得到二次划分社团，包括：依次访问每个电网节点i，判断模块度增益δqi_fd2c是否大于零；若模块度增益δqi_fd2c大于零，则将电网节点i从社团d加入邻居社团c；
25、可选的，所述通过预设的模拟退火算法对所述二次划分社团进行优化，得到目标社团分区，包括：将所述二次划分社团作为等效节点，并结合所述二次划分社团之间的连接关系，生成社团序列；遍历所述社团序列中所有社团，确定当前社团与每一个邻居社团之间的能量变化量；根据所述能量变化量确定社团合并次数；确定合并停止阈值；若所述社团合并次数小于合并停止阈值，则对所述当前社团和邻居社团进行社团合并，得到所述目标社团分区。
26、可选的，所述基于所述连接信息和所述待分析节点进行矩阵构建，得到导纳矩阵和保留节点，包括：
27、根据等值需求对所述目标社团分区进行分析，得到保留节点和待消去节点信息，其中，所述待消去节点信息包含所述待消去节点之间的连接关系，以及所述待消去节点和所述保留节点之间的连接关系，所述保留节点至少包含边界节点、场景设置节点和分区主导节点中的一种；
28、基于所述待消去节点信息进行互导纳，生成所述导纳矩阵。
29、可选的，所述连接关系包括线路模型的连接关系和变压器模型的连接关系，所述基于所述待消去节点信息进行互导纳，生成所述导纳矩阵，包括：
30、根据yi＝yi_load+yi_shunt+yi_line+yi_tran进行计算自导纳，根据yij计算互导纳，得到导纳矩阵，其中，yi_load为待消去节点负荷自导纳，yi_shunt为补偿电容电导自导纳，yi_line为所述线路模型的连接关系自导纳，yi_tran为所述变压器模型的连接关系自导纳。
31、可选的，所述基于所述保留节点、所述导纳矩阵以及所述待消去节点进行建模优化处理，得到电网粗化模型，包括：
32、利用高斯消去，从导纳矩阵中消去所述待消去节点，得到等值系统导纳矩阵；
33、将所述等值系统导纳矩阵与所述保留节点进行拼接，得到所述电网粗化模型。
34、可选的，所述保留节点包含边界节点，所述利用高斯消去，从导纳矩阵中消去所述待消去节点，得到等值系统导纳矩阵，包括：
35、根据计算等值系统导纳矩阵，其中，yee4为所述边界节点与所述待消去节点之间的互导纳，yet为所述边界节点与内部节点之间的互导纳，为内部节点之间的互导纳，yte为内部节点与所述边界节点之间的互导纳；
36、可选的，所述将所述等值系统导纳矩阵与所述电网参数进行系统拼接，得到所述电网粗化模型，包括：将等值系统导纳矩阵每行相加，以相加值作为该行对应的保留节点的对地导纳，与节点原对地导纳加和更新保留节点对地导纳；根据生成边界节点i附加对地导纳yi；根据生成等值电网系统，其中，piload_new为等值电网系统边界节点i的有功功率负荷、qiload_new为等值电网系统边界节点i的无功功率负荷，piload为边界节点i原有的有功功率负荷，qiload为边界节点i原有的无功功率负荷。
37、第二方面，本技术提供了一种基于社团分区的电网粗化模型构建装置，包括：
38、电网网络模型构建模块，用于确定待分区电力系统，并基于所述待分区电力系统对应的电网参数构建电网网络模型；
39、电网分区模块，用于通过预设的算法，对所述电网网络模型进行电网分区，得到目标社团分区，所述目标社团分区包含至少两个待分析节点以及所述待分析节点之间的连接信息；
40、矩阵构建模块，用于基于所述连接信息和所述待分析节点进行矩阵构建，得到导纳矩阵和保留节点，所述导纳矩阵包含待消去节点；
41、建模优化模块，用于基于所述保留节点、所述导纳矩阵以及所述待消去节点进行建模优化处理，得到电网粗化模型。
42、综上，本技术实施例通过确定待分区电力系统，并基于待分区电力系统对应的电网参数构建电网网络模型，通过预设的算法，对电网网络模型进行电网分区，得到目标社团分区，以利用目标社团分区包含的连接信息和待分析节点进行矩阵构建，得到导纳矩阵，基于导纳矩阵包含保留节点和待消去节点进行建模优化处理，得到电网粗化模型，通过合理分解电网结构，实现电网粗化模型的建模，能够保留关键电气特性，方便研究人员对大规模电网系统进行高效、精确和灵活的分析，解决了现有的电网粗化模型构建技术不能全面地按照电网结构合理分解大电网以及无法保留关键电气特性的问题。
1.一种基于社团分区的电网粗化模型构建方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述待分区电力系统对应的电网参数构建电网网络模型，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少两个电网节点，结合所述至少两个电网节点对应的连接关系进行亲密度分析，得到权值信息，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述电网网络模型进行电网分区，得到目标社团分区，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述针对每一个所述待遍历节点进行增益分析，得到增益信息，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述连接信息和所述待分析节点进行矩阵构建，得到导纳矩阵和保留节点，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述连接关系包括线路模型的连接关系和变压器模型的连接关系，所述基于所述待消去节点信息生成所述导纳矩阵，包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述保留节点、所述导纳矩阵以及所述待消去节点进行建模优化处理，得到电网粗化模型，包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述保留节点包含边界节点，所述利用高斯消去，从导纳矩阵中消去所述待消去节点，得到等值系统导纳矩阵，包括：
10.一种基于社团分区的电网粗化模型构建装置，其特征在于，包括：
