CN114062848B - 基于等效电气距离的强迫功率振荡扰动源定位方法及装置 - Google Patents
基于等效电气距离的强迫功率振荡扰动源定位方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了基于等效电气距离的强迫功率振荡扰动源定位方法及装置，所述方法包括：获取电网中任意两节点之间的等效电气距离；将实际电网各节点映射到复平面坐标系中；选取PMU监测节点；按照与扰动源电气距离由近到远的顺序对PMU监测节点进行重新排序；以待求扰动源到各PMU监测节点等效电气距离平方和最小为目标优化函数并求解目标优化函数，得到最优解；在复平面坐标系中找到离最优解最近的节点，即为强迫功率振荡的扰动源；本发明的优点在于：实现强迫振荡扰动源的准确定位。
Description
技术领域
本发明涉及扰动源定位领域，更具体涉及基于等效电气距离的强迫功率振荡扰动源定位方法及装置。
背景技术
强迫振荡理论是区别于负阻尼机理的另一经典理论，其成功地解释了***阻尼足够大的情形下发生的低频振荡问题，正在引起业界越来越多的关注。该理论指出，当***遭受持续的周期性功率扰动且扰动频率接近***的固有频率时，会激发***发生大幅度的功率振荡。强迫振荡具有起振快、 起振后会持续等幅振荡、扰动源消除后振荡很快衰减的特点。因此，切除扰动源是抑制强迫振荡最直接、最有效的手段，而扰动源的准确定位正是这一手段实现的关键。
国内外学者已就强迫振荡扰动源定位开展了一系列研究，目前思路主要有能量法、行波法以及其它方法。文献《余一平，闵勇，陈磊，等．基于能量函数的强迫功率振荡扰动源定位[J]．电力***自动化，2010，34(5)：1-6．》、《陈磊，陈亦平，闵勇，等．基于振荡能量的低频振荡分析与振荡源定位(二)振荡源定位方法与算例[J]．电力***自动化，2012，36(4)：1-5．》以及《杨东俊，丁坚勇，李继升，等．基于参数辨识的强迫功率振荡扰动源定位方法[J]．电力***自动化，2012，36(2) ：26-29．》通过研究扰动过程中不同的能量变化特性来达到定位扰动源的目的，当非扰动源决定的分量作用较大时，能量法计算误差较大，无法实现准确定位。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于现有技术定位扰动源的方法无法实现准确定位的问题。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：基于等效电气距离的强迫功率振荡扰动源定位方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一：获取电网中任意两节点之间的等效电气距离；
步骤二：根据节点等效电气距离的理论，将实际电网各节点映射到复平面坐标系中；
步骤三：获取发电机及符合节点电气连接耦合度，选取PMU监测节点；
步骤四：振荡发生，对各个PMU监测节点母线频率变化量曲线进行分析，判断扰动波到达各PMU监测节点的时间先后顺序，按照与扰动源电气距离由近到远的顺序对PMU监测节点进行重新排序；
步骤五：以待求扰动源到各PMU监测节点等效电气距离平方和最小为目标优化函数并求解目标优化函数，得到最优解；
步骤六：在复平面坐标系中找到离最优解最近的节点，即为强迫功率振荡的扰动源。
本发明首先基于等效电气距离理论，将实际电网节点映射到复平面坐标系中，实现了各节点的电气位置坐标化。然后，定义了发电机及负荷节点电气连接耦合度，据此指标选取若干PMU监测节点。最后以待求扰动源到各PMU监测点等效电气距离平方和最小为目标函数，求解目标函数得到最优解，在复平面坐标系中找到离最优解最近的节点，即为强迫功率振荡的扰动源，实现强迫振荡扰动源的准确定位。
进一步地，所述步骤一包括：
电网中任意两节点之间的等效电气距离用这两点之间的等效阻抗/>表征，其中，
其中，为节点阻抗矩阵的第/>行、第/>列元素，/>为阻抗矩阵的第/>行、第/>列元素，/>为节点阻抗矩阵的第/>行、第/>列元素。
更进一步地，所述步骤二包括：
步骤201：选取电网平衡节点作为复平面坐标系原点，若实际电网有多个平衡节点时，任选其中一个平衡节点作为复平面坐标系原点；
步骤202：根据电网拓扑结构，生成电网节点导纳矩阵，对导纳矩阵取逆得到节点阻抗矩阵；
步骤203：利用获得的节点阻抗矩阵，计算电网各节点与复平面坐标系原点之间的等效阻抗；
步骤204：将各个等效阻抗映射到复平面坐标系，假设计算得到节点与复平面坐标系原点/>之间的等效阻抗/>，则节点/>映射到复平面坐标系中的坐标为（/>）；
步骤205：将所有节点都映射到复平面坐标系。
更进一步地，所述步骤三包括：
通过公式获取发电机及负荷节点电气连接耦合度，其中，/>为***中所有发电机节点的集合，/>为***中所有负荷节点的集合；
离线计算出***所有节点的发电机和负荷节点电气连接耦合度，并对其进行排序；
选取电气连接耦合度指标较大的多个节点，结合复平面坐标点分布图，从中挑选出个PMU监测节点，满足如下要求：对于任意PMU监测节点/>之间的等效电气距离，/>为设定的节点电气距离门槛值，其中，/>为节点/>的横坐标，/>为节点/>的纵坐标。
更进一步地，所述步骤四包括：
对于一个节点电网，设置了/>个PMU监测节点，假设/>为扰动源在复平面上的坐标，则任一节点/>到扰动源的电气距离为
对扰动波到达PMU监测节点的时间先后进行排序，即按照与扰动源电气距离由近到远的顺序对PMU监测节点进行重新排序：
。
更进一步地，所述步骤五包括：
通过公式构建目标优化函数并求解目标优化函数得到最优解。
本发明还提供基于等效电气距离的强迫功率振荡扰动源定位装置，所述装置包括：
等效电气距离获取模块，用于获取电网中任意两节点之间的等效电气距离；
节点映射模块，用于根据节点等效电气距离的理论，将实际电网各节点映射到复平面坐标系中；
监测点选取模块，用于获取发电机及符合节点电气连接耦合度，选取PMU监测节点；
监测点排序模块，用于振荡发生，对各个PMU监测节点母线频率变化量曲线进行分析，判断扰动波到达各PMU监测节点的时间先后顺序，按照与扰动源电气距离由近到远的顺序对PMU监测节点进行重新排序；
目标函数求解模块，用于以待求扰动源到各PMU监测节点等效电气距离平方和最小为目标优化函数并求解目标优化函数，得到最优解；
扰动源定位模块，用于在复平面坐标系中找到离最优解最近的节点，即为强迫功率振荡的扰动源。
进一步地，所述等效电气距离获取模块还用于：
电网中任意两节点之间的等效电气距离用这两点之间的等效阻抗/>表征，其中，
其中，为节点阻抗矩阵的第/>行、第/>列元素，/>为阻抗矩阵的第/>行、第/>列元素，/>为节点阻抗矩阵的第/>行、第/>列元素。
更进一步地，所述节点映射模块还用于：
步骤201：选取电网平衡节点作为复平面坐标系原点，若实际电网有多个平衡节点时，任选其中一个平衡节点作为复平面坐标系原点；
步骤202：根据电网拓扑结构，生成电网节点导纳矩阵，对导纳矩阵取逆得到节点阻抗矩阵；
步骤203：利用获得的节点阻抗矩阵，计算电网各节点与复平面坐标系原点之间的等效阻抗；
步骤204：将各个等效阻抗映射到复平面坐标系，假设计算得到节点与复平面坐标系原点/>之间的等效阻抗/>，则节点/>映射到复平面坐标系中的坐标为（）；
步骤205：将所有节点都映射到复平面坐标系。
更进一步地，所述监测点选取模块还用于：
通过公式获取发电机及负荷节点电气连接耦合度，其中，/>为***中所有发电机节点的集合，/>为***中所有负荷节点的集合；
离线计算出***所有节点的发电机和负荷节点电气连接耦合度，并对其进行排序；
选取电气连接耦合度指标较大的多个节点，结合复平面坐标点分布图，从中挑选出个PMU监测节点，满足如下要求：对于任意PMU监测节点/>之间的等效电气距离，/>为设定的节点电气距离门槛值，其中，/>为节点/>的横坐标，/>为节点/>的纵坐标。
更进一步地，所述监测点排序模块还用于：
对于一个节点电网，设置了/>个PMU监测节点，假设/>为扰动源在复平面上的坐标，则任一节点/>到扰动源的电气距离为
对扰动波到达PMU监测节点的时间先后进行排序，即按照与扰动源电气距离由近到远的顺序对PMU监测节点进行重新排序：
。
更进一步地，所述目标函数求解模块还用于：
通过公式构建目标优化函数并求解目标优化函数得到最优解。
本发明的优点在于：
（1）本发明首先基于等效电气距离理论，将实际电网节点映射到复平面坐标系中，实现了各节点的电气位置坐标化。然后，定义了发电机及负荷节点电气连接耦合度，据此指标选取若干PMU监测节点。最后以待求扰动源到各PMU监测点等效电气距离平方和最小为目标函数，求解目标函数得到最优解，在复平面坐标系中找到离最优解最近的节点，即为强迫功率振荡的扰动源，实现强迫振荡扰动源的准确定位。
（2）本发明的方法只需提取少数几个PMU监测节点的电压波形信息，即能实现对强迫振荡扰动源（包括发电机侧和负荷侧扰动）的快速准确定位，避免了对海量PMU信息进行传输、存储和分析，对实际电网具有较强的适用性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的基于等效电气距离的强迫功率振荡扰动源定位方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的基于等效电气距离的强迫功率振荡扰动源定位方法中叠加原理的示意图；
图3为本发明实施例提供的基于等效电气距离的强迫功率振荡扰动源定位方法中IEEE 30节点***拓扑结构；
图4为本发明实施例提供的基于等效电气距离的强迫功率振荡扰动源定位方法中IEEE 30节点***复平面分布图；
图5为本发明实施例提供的基于等效电气距离的强迫功率振荡扰动源定位方法中各PMU监测节点频率变化量曲线。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，基于等效电气距离的强迫功率振荡扰动源定位方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一：获取电网中任意两节点之间的等效电气距离；
步骤二：根据节点等效电气距离的理论，将实际电网各节点映射到复平面坐标系中；
步骤三：获取发电机及符合节点电气连接耦合度，选取PMU监测节点；
步骤四：振荡发生，对各个PMU监测节点母线频率变化量曲线进行分析，判断扰动波到达各PMU监测节点的时间先后顺序，按照与扰动源电气距离由近到远的顺序对PMU监测节点进行重新排序；
步骤五：以待求扰动源到各PMU监测节点等效电气距离平方和最小为目标优化函数并求解目标优化函数，得到最优解；
步骤六：在复平面坐标系中找到离最优解最近的节点，即为强迫功率振荡的扰动源。以下分节介绍步骤的详细计算过程以及最终的仿真实验结果。
一、本实施例各步骤的具体内容
1、等效电气距离
现代电力***特性研究大多基于经典复杂网络模型，从网络拓扑角度研究电网的结构特性及其故障扰动的传播规律。但是，传统的网络拓扑模型不能准确揭示电网的本质特性，而从电气角度对电网特性进行研究，能够更真实地反映电网各节点之间的电气耦合联系，更符合电网运行实际。
电网中任意两节点之间的等效电气距离可用这两点之间的等效阻抗/>表征，其从数值上等于从节点/>注入单位电流、从节点/>流出单位电流，其余节点电流为零时，节点/>之间的电压/>，表达式如下：
(1)
借助叠加定理，对式（1）进行改造。叠加原理示意图见图2。
考虑到电力***节点阻抗矩阵元素的物理意义为：当节点注入单位电流、其余节点注入电流为零时，/>在数值上等于节点/>的电压/>，/>在数值上等于节点/>的电压/>，其中/>为节点阻抗矩阵的第/>行、第/>列元素，/>为阻抗矩阵的第/>行、第/>列元素。
综合以上可知，节点之间的等效阻抗为：
(2)
2、电网节点的复平面坐标化
为了表征实际电网各节点之间的电气连接关系，根据节点等效电气距离的理论，将实际电网各节点映射到复平面坐标系中。电网每一个节点将在复平面坐标系中对应唯一的一个坐标点，理论上也有可能出现多个电网节点对应同一个复平面坐标点的情形。
电网节点的复平面坐标化具体步骤如下：
1）定义坐标系原点。选取电网平衡节点作为复平面坐标系原点，若实际电网有多个平衡节点时，只需任选其中一个平衡节点作为原点即可。
2）获取节点阻抗矩阵。根据电网拓扑结构，生成电网节点导纳矩阵，对导纳矩阵取逆得到节点阻抗矩阵。
3）计算各节点与平衡节点之间的等效阻抗。利用获得的节点阻抗矩阵，根据式（2）计算电网各节点与平衡节点（已选定为坐标系原点）之间的等效阻抗。
4）将复数形式的等效阻抗值映射到复平面坐标系。假设计算得到节点与平衡节点/>之间的等效阻抗/>，则节点/>映射到复平面坐标系中的坐标为（/>）。
5）将所有节点都映射到复平面坐标系，为强迫振荡扰动源定位提供基础。
3、PMU监测点选取
3.1 发电机及负荷节点电气连接耦合度
发电机侧和负荷侧的持续周期性扰动均有可能诱发强迫功率振荡，振荡将以机电波的形式（远低于光速）沿着电网传播，那些与发电机及负荷节点电气联系强的节点会较敏感地感受到振荡扰动，因此这些节点是安装PMU装置的优良选择。
对于一个节点电网，记/>为***中所有发电机节点的集合，/>为***中所有负荷节点的集合。定义任意节点/>与发电机及负荷节点电气连接耦合度为：
(3)
上式通过对节点与***中发电机及负荷节点的等效阻抗模值之和取倒数，来定量描述***中各节点（含发电机和负荷节点）与发电机及负荷节点的电气耦合紧密程度。当值越大，表明该节点与发电机及负荷节点的电气耦合越紧密，该节点对于发电机侧和负荷侧的扰动越敏感。
3.2 PMU监测点选取策略
为了更好地捕捉强迫振荡扰动波形，需要对PMU监测节点进行合理选取。对于一个给定拓扑结构的节点电网，可以按照以下策略选取PMU监测节点：
1）离线计算出***所有节点的发电机和负荷节点电气连接耦合度指标，并对其进行排序；
2）选取耦合度指标较大的几个节点，结合复平面坐标点分布图，从中挑选出个监测点，满足如下要求：
a）对于任意监测节点之间的等效电气距离/>，/>为设定的节点电气距离门槛值；
b）一般取，根据半平面法定位原理，/>越大定位越精准，但是考虑到减少计算量，加速收敛过程，/>取适当大小即可满足工程要求。
4、基于等效电气距离的扰动源定位
根据地震定位中的Geiger经典理论：设地震源为，起震时刻为/>，/>个地震观测台站的地震波到达时刻为/>，则地震源定位问题可以转化为求如下目标函数的极小值：
(4)
其中为到时残差，/>为第/>个台站的计算走时。
(5)
借鉴Geiger定位理论，假设机电波传播时各向同速，则强迫振荡扰动源定位问题转化为优化问题，只需对如下目标函数求解极小值
(6)
即只需保证各监测点到扰动源的电气距离平方和最小。
结合半平面扰动定位方法思想，对上述优化问题设置约束条件。对于一个节点电网，设置了/>个PMU监测节点，假设/>为扰动源在复平面上的坐标，则任一节点/>到扰动源的电气距离为
(7)
对扰动波到达监测点的时间先后进行排序，即能按照与扰动源电气距离由近到远的顺序对监测点进行重新编号：
(8)
因此，需要求解的优化问题模型如下：
(9)
为加快优化问题的收敛速度，同时保证求解的收敛性和稳定性，采用共轭梯度法求取目标函数的极小值即为最优解。在复平面坐标系中找到离最优解最近的节点，即为强迫功率振荡的扰动源，实现强迫振荡扰动源的准确定位。
采用如下原理判别扰动波到达各监测点的时间先后顺序：强迫振荡发生时扰动功率注入将引起***频率发生波动，由于各母线节点到扰动源的电气距离不同、网络参数差异等原因，导致***各节点频率变化量呈现出明显的时空分布特性。该特性指出，***各节点频率变化量响应时刻存在时间差，离扰动源电气距离越近，频率变化量/>首次达到极值的时刻就越早。根据以上原理，本发明通过获取各PMU监测节点母线频率变化量曲线，通过比较频率变化量首次达到极值的时刻先后，最终实现扰动机电波到达各监测点时间先后判别。
二、仿真验证
采用IEEE 30节点标准测试***进行仿真验证，IEEE 30节点***拓扑结构如图3所示，其中节点1是平衡节点也即复平面坐标系原点。
首先，对该***节点进行复平面坐标化，结果见表1。
表1 IEEE 30节点***复平面坐标化结果
该***30个节点在复平面坐标系上的分布情况见图4。
然后，选取PMU监测节点。计算出***各节点的发电机及负荷节点电气连接耦合度，并按降序排列，见表2。由表中计算结果可以看到，节点{6，1，9，22，2，25 }这6个节点与发电机及负荷节点的电气连接耦合度较大，结合图4的电气距离分布特性可知，节点2与节点1和节点6的距离较近，可以剔除节点2，最终可选取{6，1，9，22，25}这5个节点为PMU监测点。
表2 ***各节点的发电机及负荷节点电气连接耦合度
接着，在PSD-BPA软件中搭建IEEE 30节点***的仿真模型。该***存在频率为0.91Hz的振荡模式。在节点11处的发电机原动机侧施加一个频率为0.91Hz、幅值为原动机初始机械功率100%的周期性功率扰动，激发***的强迫功率振荡。时域仿真得到5个PMU监测节点处的电压相角变化曲线见图5。
因此，振荡发生后扰动机电波到达三个监测点的时间先后顺序为：9→6→22→1→25。
求解式（9）所示的优化问题，得到最优解为（0.0361,0.4495），而节点11的复平面坐标为(0.0339,0.4305)，二者之间的距离偏差仅为4.4%，证实了节点11为扰动源。因此，该仿真实例有效验证了本发明提供的定位方法的有效性。
通过以上技术方案，本发明首先基于等效电气距离理论，将实际电网节点映射到复平面坐标系中，实现了各节点的电气位置坐标化。然后，定义了发电机及负荷节点电气连接耦合度，据此指标选取若干PMU监测节点。最后以待求扰动源到各PMU监测点等效电气距离平方和最小为目标函数，求解目标函数得到最优解，在复平面坐标系中找到离最优解最近的节点，即为强迫功率振荡的扰动源，实现强迫振荡扰动源的准确定位。
实施例2
基于实施例1，本发明实施例2还提供基于等效电气距离的强迫功率振荡扰动源定位装置，所述装置包括：
等效电气距离获取模块，用于获取电网中任意两节点之间的等效电气距离；
节点映射模块，用于根据节点等效电气距离的理论，将实际电网各节点映射到复平面坐标系中；
监测点选取模块，用于获取发电机及符合节点电气连接耦合度，选取PMU监测节点；
监测点排序模块，用于振荡发生，对各个PMU监测节点母线频率变化量曲线进行分析，判断扰动波到达各PMU监测节点的时间先后顺序，按照与扰动源电气距离由近到远的顺序对PMU监测节点进行重新排序；
目标函数求解模块，用于以待求扰动源到各PMU监测节点等效电气距离平方和最小为目标优化函数并求解目标优化函数，得到最优解；
扰动源定位模块，用于在复平面坐标系中找到离最优解最近的节点，即为强迫功率振荡的扰动源。
具体的，所述等效电气距离获取模块还用于：
电网中任意两节点之间的等效电气距离用这两点之间的等效阻抗/>表征，其中，
其中，为节点阻抗矩阵的第/>行、第/>列元素，/>为阻抗矩阵的第/>行、第/>列元素，/>为节点阻抗矩阵的第/>行、第/>列元素。
更具体的，所述节点映射模块还用于：
步骤201：选取电网平衡节点作为复平面坐标系原点，若实际电网有多个平衡节点时，任选其中一个平衡节点作为复平面坐标系原点；
步骤202：根据电网拓扑结构，生成电网节点导纳矩阵，对导纳矩阵取逆得到节点阻抗矩阵；
步骤203：利用获得的节点阻抗矩阵，计算电网各节点与复平面坐标系原点之间的等效阻抗；
步骤204：将各个等效阻抗映射到复平面坐标系，假设计算得到节点与复平面坐标系原点/>之间的等效阻抗/>，则节点/>映射到复平面坐标系中的坐标为（）；
步骤205：将所有节点都映射到复平面坐标系。
更具体的，所述监测点选取模块还用于：
通过公式获取发电机及负荷节点电气连接耦合度，其中，/>为***中所有发电机节点的集合，/>为***中所有负荷节点的集合；
离线计算出***所有节点的发电机和负荷节点电气连接耦合度，并对其进行排序；
选取电气连接耦合度指标较大的多个节点，结合复平面坐标点分布图，从中挑选出个PMU监测节点，满足如下要求：对于任意PMU监测节点/>之间的等效电气距离，/>为设定的节点电气距离门槛值，其中，/>为节点/>的横坐标，/>为节点/>的纵坐标。
更具体的，所述监测点排序模块还用于：
对于一个节点电网，设置了/>个PMU监测节点，假设/>为扰动源在复平面上的坐标，则任一节点/>到扰动源的电气距离为
对扰动波到达PMU监测节点的时间先后进行排序，即按照与扰动源电气距离由近到远的顺序对PMU监测节点进行重新排序：
。
更具体的，所述目标函数求解模块还用于：
通过公式构建目标优化函数并求解目标优化函数得到最优解。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.基于等效电气距离的强迫功率振荡扰动源定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一：获取电网中任意两节点之间的等效电气距离；电网中任意两节点之间的等效电气距离用这两点之间的等效阻抗/>表征，其中，
其中，为节点阻抗矩阵的第/>行、第/>列元素，/>为阻抗矩阵的第/>行、第/>列元素，为节点阻抗矩阵的第/>行、第/>列元素；
步骤二：根据节点等效电气距离的理论，将实际电网各节点映射到复平面坐标系中；
步骤201：选取电网平衡节点作为复平面坐标系原点，若实际电网有多个平衡节点时，任选其中一个平衡节点作为复平面坐标系原点；
步骤202：根据电网拓扑结构，生成电网节点导纳矩阵，对导纳矩阵取逆得到节点阻抗矩阵；
步骤203：利用获得的节点阻抗矩阵，计算电网各节点与复平面坐标系原点之间的等效阻抗；
步骤204：将各个等效阻抗映射到复平面坐标系，假设计算得到节点与复平面坐标系原点/>之间的等效阻抗/>，则节点/>映射到复平面坐标系中的坐标为（/>）；
步骤205：将所有节点都映射到复平面坐标系；
步骤三：获取发电机及符合节点电气连接耦合度，选取PMU监测节点；
步骤四：振荡发生，对各个PMU监测节点母线频率变化量曲线进行分析，判断扰动波到达各PMU监测节点的时间先后顺序，按照与扰动源电气距离由近到远的顺序对PMU监测节点进行重新排序；
步骤五：以待求扰动源到各PMU监测节点等效电气距离平方和最小为目标优化函数并求解目标优化函数，得到最优解；
步骤六：在复平面坐标系中找到离最优解最近的节点，即为强迫功率振荡的扰动源。
2.根据权利要求1所述的基于等效电气距离的强迫功率振荡扰动源定位方法，其特征在于，所述步骤三包括：
通过公式获取发电机及负荷节点电气连接耦合度，其中，/>为***中所有发电机节点的集合，/>为***中所有负荷节点的集合；
离线计算出***所有节点的发电机和负荷节点电气连接耦合度，并对其进行排序；
选取电气连接耦合度指标较大的多个节点，结合复平面坐标点分布图，从中挑选出个PMU监测节点，满足如下要求：对于任意PMU监测节点/>之间的等效电气距离，/>为设定的节点电气距离门槛值，其中，/>为节点/>的横坐标，/>为节点/>的纵坐标。
3.根据权利要求2所述的基于等效电气距离的强迫功率振荡扰动源定位方法，其特征在于，所述步骤四包括：
对于一个节点电网，设置了/>个PMU监测节点，假设/>为扰动源在复平面上的坐标，则任一节点/>到扰动源的电气距离为
对扰动波到达PMU监测节点的时间先后进行排序，即按照与扰动源电气距离由近到远的顺序对PMU监测节点进行重新排序：
。
4.根据权利要求3所述的基于等效电气距离的强迫功率振荡扰动源定位方法，其特征在于，所述步骤五包括：
通过公式构建目标优化函数并求解目标优化函数得到最优解。
5.基于等效电气距离的强迫功率振荡扰动源定位装置，其特征在于，所述装置包括：
等效电气距离获取模块，用于获取电网中任意两节点之间的等效电气距离；等效电气距离获取模块还用于：
电网中任意两节点之间的等效电气距离用这两点之间的等效阻抗/>表征，其中，
其中，为节点阻抗矩阵的第/>行、第/>列元素，/>为阻抗矩阵的第/>行、第/>列元素，/>为节点阻抗矩阵的第/>行、第/>列元素；
节点映射模块，用于根据节点等效电气距离的理论，将实际电网各节点映射到复平面坐标系中；节点映射模块还用于：
步骤201：选取电网平衡节点作为复平面坐标系原点，若实际电网有多个平衡节点时，任选其中一个平衡节点作为复平面坐标系原点；
步骤202：根据电网拓扑结构，生成电网节点导纳矩阵，对导纳矩阵取逆得到节点阻抗矩阵；
步骤203：利用获得的节点阻抗矩阵，计算电网各节点与复平面坐标系原点之间的等效阻抗；
步骤204：将各个等效阻抗映射到复平面坐标系，假设计算得到节点与复平面坐标系原点/>之间的等效阻抗/>，则节点/>映射到复平面坐标系中的坐标为（/>）；
步骤205：将所有节点都映射到复平面坐标系；
监测点选取模块，用于获取发电机及符合节点电气连接耦合度，选取PMU监测节点；
监测点排序模块，用于振荡发生，对各个PMU监测节点母线频率变化量曲线进行分析，判断扰动波到达各PMU监测节点的时间先后顺序，按照与扰动源电气距离由近到远的顺序对PMU监测节点进行重新排序；
目标函数求解模块，用于以待求扰动源到各PMU监测节点等效电气距离平方和最小为目标优化函数并求解目标优化函数，得到最优解；
扰动源定位模块，用于在复平面坐标系中找到离最优解最近的节点，即为强迫功率振荡的扰动源。
6.根据权利要求5所述的基于等效电气距离的强迫功率振荡扰动源定位装置，其特征在于，所述监测点选取模块还用于：
通过公式获取发电机及负荷节点电气连接耦合度，其中，/>为***中所有发电机节点的集合，/>为***中所有负荷节点的集合；
离线计算出***所有节点的发电机和负荷节点电气连接耦合度，并对其进行排序；
选取电气连接耦合度指标较大的多个节点，结合复平面坐标点分布图，从中挑选出个PMU监测节点，满足如下要求：对于任意PMU监测节点/>之间的等效电气距离，/>为设定的节点电气距离门槛值，其中，/>为节点/>的横坐标，/>为节点/>的纵坐标。
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