CN101394088A - 电网模型拓扑节点编号方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电网模型拓扑节点编号方法，其特征在于：在设备端子的节点编号中增加表示设备厂站和电压等级的冗余信息，将设备的厂站和电压类型的属性通过一定的运算规则记录到节点号当中。利用本发明的电网模型拓扑节点编号方法能够通过对节点编号中的厂站和电压等级信息进行校验，快速发现不正确的拓扑连接关系，而不需要对其他的设备端子进行扫描。

Description

电网模型拓扑节点编号方法
技术领域
本发明涉及一种电力系统物理模型建模的方法，尤其是涉及一种电网模型拓扑节点编号方法，属于电力技术领域。
背景技术
电力系统建模技术是电网在线监控、分析和优化功能的基础技术，通过建模把实际电力网络的拓扑结构和设备的参数表达到分析软件能够方便地获取的格式。建模包括网络拓扑建模和设备参数建模两个方面。
电网拓扑模型基本而常用的表示方法是给网络中的所有设备端子编号，如果不同的设备端子具有相同的编号则表示他们连接在一起。现有系统采用的编号方法为顺序编号，编号单纯表示拓扑连接，不含有其它的信息。
模型的正确与否直接关系到分析结果的正确性。随着电网模型的扩大，人工对模型的正确性验证非常困难，需要辅助的自动验证手段。模型验证将对不正确的连接关系给出警告，不正确的连接包括不同厂站或者不同电压等级的设备端子相连接。
对于不同厂站或者不同电压等级的端子相连接的这种情形，现有的验证手段主要是在模型生成时进行全局的校验。在个别设备所归属的厂站或者电压等级发生变化时，一种情况是不进行补充的验证，另一种情况是对全部的设备端子进行重新扫描校验出不正确的拓扑连接关系，这样所需的时间较长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：
1.能够在设备所归属的厂站或电压类型发生变化时快速验证出不正确的拓扑连接关系，验证时不需要重新搜索其它设备；
2.编号方法和相应参数的选取能够满足实际的足够大的电网规模的需要；
3.可从节点号中识别或解析出其中的厂站和电压类型的信息。
为解决上述技术问题，本发明提供一种电网模型拓扑节点编号方法，其特征在于：在设备端子的节点编号中增加表示设备厂站和电压等级的冗余信息，将设备的厂站和电压类型的属性通过一定的运算规则记录到节点号当中。
本发明能够达到的有益效果：
本发明的电网模型拓扑节点编号方法在设备端子的节点编号中增加表示设备厂站和电压等级的冗余信息，这样，当个别设备所归属的厂站或者电压等级发生变化时，能够通过对节点编号中的厂站和电压等级信息进行校验，快速发现不正确的拓扑连接关系，而不需要对其他的设备端子进行全部扫描。
具体实施方式
本发明的一种电网模型拓扑节点编号方法是对厂站、电压类型和同一厂站同一电压类型下的节点顺序号按不同的模相加后得到最后节点号，按照这一编号方法，也能够从节点号中反向解析出厂站编号和电压类型编号，用于对设备的厂站属性和电压类型属性进行校验。
设备的厂站编号为F，电压类型编号为V，一个端子在该厂站该电压类型下的节点顺序号为S，则该节点的节点号N通过式(1)运算得到：
N＝F*F_BASE+V*V_BASE+S           (1)
本发明中相应运算中模值选取应该满足的条件为：
如果N所采用的数据类型所能表示的最大值为M，上式中各量应满足下面的三个关系：
0<S<V_BASE，
0<V<F_BASE/V_BASE，
0<F<M/F_BASE。
当上述关系得到满足时，可按照式(2)和式(3)从一个设备端子的节点号N中解析出该设备的厂站编号和电压类型编号，
F＝N/F_BAS      (2)
V＝(N％F_BASE)/V_BASE      (3)
模值的选取：对于实际的足够大的电网，如果用一个有符号整数表示节点号，则可表示为：M＝2^31-1＝2147483647。
本发明中给出两种模值的选取方法。
第一种模值的选取方法是按照10的幂次选取模值，
取：F_BASE＝10^5，
V_BASE＝10^3
这样，F，V和S的取值范围分别为：
1≤F≤21474，
1≤V≤99，
1≤S≤999。
这样的取值范围可以满足实际电网的需要，如果通过使用无符号整数或者更多字节的整数来表示节点号，则F，V和S的取值范围还可以更大。
按照10的幂次方取模的方法得到的节点号便于人工从最终得到的节点号中识别出厂站编号和电压类型编号。例如一个设备的厂站编号和电压类型编号分别为3和4，一个端子在该厂站相应电压类型下的节点顺序号为5，则得到的节点号为304005，很容易从中识别出厂站编号和电压类型编号。
第二种模值选取方法是按照2的幂次选取模值。
即F_BASE＝2^f，
V_BASE＝2^v，
如果取f＝17，v＝10，则F，V，S的取值范围为：
1≤F≤16383，
1≤V≤127，
1≤S≤1023
仍可满足实际电网的需要。
按照2的幂次方取模的方法能够提高反向解析厂站编号和电压类型编号的效率，解析公式中的取模和除法操作可以简化为逻辑与操作和算术移位操作，变为：F＝N>>f；
V＝(N&(F_BASE-1))>>v。
基于上述节点编号方法快速对模型正确性进行校验的过程为：对于已经验证为正确的电网模型，可以知道连接在任一节点上的各设备端子属于同样的厂站和电压类型。如果其中任意一个设备的厂站或电压等级发生变化，由于其端子节点号记录有初始的、也是相连的其他设备的厂站和电压类型信息，将和该设备新的厂站或者电压类型不一致，由此可以校验出这一设备和其他设备的连接是不正确的。
本发明按照优选实施例进行了说明，应当理解，上述实施例不以任何形式限定本发明，凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电网模型拓扑节点编号方法，其特征在于：在设备端子的节点编号中增加表示设备厂站和电压等级的冗余信息，将设备的厂站和电压类型的属性通过一定的运算规则记录到节点号当中。
2.根据权利要求1所述的电网模型拓扑节点编号方法，其特征在于：对厂站、电压类型和同一厂站同一电压类型下的节点顺序号按不同的模相加后得到最后的节点号。
3.根据权利要求2所述的电网模型拓扑节点编号方法，其特征在于：该节点的节点号N通过式(1)运算得到，
N＝F*F_BASE+V*V_BASE+S         (1)
其中，F为设备的厂站编号，V为电压类型编号，S为一个端子在该厂站该电压类型下的节点顺序号。
4.根据权利要求3所述的电网模型拓扑节点编号方法，其特征在于：如果式(1)中各量满足下面的三个关系式：
0<S<V_BASE，
0<V<F_BASE/V_BASE，
0<F<M/F_BASE，其中M为节点号N所采用的数据类型所能表示的最大值，则可按照式(2)和式(3)从一个设备端子的节点号N中解析出该设备的厂站编号和电压类型编号：
F＝N/F_BAS             (2)
V＝(N％F_BASE)/V_BASE  (3)。
5.根据权利要求2所述的电网模型拓扑节点编号方法，其特征在于：所述模值的选取方法是按照10的幂次选取模值。
6.根据权利要求2所述的电网模型拓扑节点编号方法，其特征在于：所述模值的选取方法是按照2的幂次选取模值。
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