CN101895114A - 电力系统模型拼接中边界定义完整性检查方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于电力系统电网模型拼接中检查边界定义完整性的方法,其特征在于:以变压器、交流线段、等值负荷及等值发电机作为电力系统各子区域之间的边界定义,以边界定义的方法区分电力调度管辖的内外网部分模型,通过采用广度优先搜索的方法,以电网模型边界设备内部节点作为搜索的顶点进行搜索和拓扑染色。根据染色的结果,判断子区域模型之间边界定义的完整性,并形成泄漏边界提示,用于对边界定义的补充,从而完成待拼接的电网模型的内外网划分,最终用于实现全区域大电网模型拼接。采用本发明的方法,保证电网模型拼接中子区域间边界设备定义的完整性、有效性和实用性。

Description

电力系统模型拼接中边界定义完整性检查方法
技术领域
本发明涉及一种电力系统电网模型拼接中检查边界定义完整性的方法,属电力系统电网模型处理领域。
背景技术
精确、全面、一致的电网模型是未来智能电网的基础。我国电网运行实行的是“统一调度、分级管理”的原则,是确保电力系统安全稳定运行的重要手段,但这样目前调度中心一般只对本区域调度管辖范围内各电网设备及拓扑关系和电气参数详细建模和维护,并实时地接收和处理所管辖范围的实时数据。
然而电力系统本身作为一个整体其各子区域间是相互影响的,由于建模范围的局限性,导致各种辅助分析和仿真计算的准确性受到影响。为了达到“源端维护,全局共享”的目的,需要进行大模型拼接。在模型拼接过程中,如何对各子区域模型间模型边界的定义完整性进行验证,避免出现边界泄漏,是一个重要的课题。经初步检索,暂未发现相关公开内容。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于电网模型拼接中模型管辖边界定义完整性检查的方法。
为解决上述技术问题,本发明提供一种适用于电网模型拼接中电网模型边界定义完整性检查的方法。其特征在于,包括以下步骤:
1)通过边界定义的方法,以变压器、交流线段、等值负荷及等值发电机作为边界设备,完成对各子区域电网模型之间调度管辖设备边界进行区分;
2)采用广度优先搜索的方法,从边界设备的内部节点开始搜索,并进行染色,即对相连通的设备节点标示一个相同的数值,搜索过程中需要屏蔽掉开关和刀闸,并禁止搜索路径通过边界设备节点,在染色的同时记录该节点对应的设备,以及搜索路径;
3)根据染色的结果,判断边界定义是否成功,模型切割是否完整,如果边界定义设备外侧被染色,则说明边界出现泄漏,如果外侧边界设备没有染色,则说明边界定义完整,切割成功;
4)如果子区域内侧边界节点中仍有未被染色的节点,则选取该节点,依旧采用广度优先搜索方法进行染色,直到所有子区域边界节点内侧均染色为止。
前述的电网模型边界定义发生泄漏的办法,其特征在于:在所述步骤3)中,如果外侧边界设备被染色,则说明边界定义有泄漏,可以从被染色的边界设备外侧节点开始,获取染色路径上的每个设备,由于只有变压器和交流线段才能引起边界泄漏,故只要取该路径上的变压器和交流线段作为边界泄漏路径,则可以形成边界泄漏路径的设备提示。
前述的电网模型拼接中检查边界定义完整性的方法,其特征在于:在所述步骤1)中,通过边界定义,对子区域模型进行完全切割,将子区域模型形成外网和内网两个部分,内网部分设备模型属于调度管辖部分,外网部分为与相邻子区域模型重复建模部分。
前述的电网模型拼接中检查边界定义完整性的方法,其特征在于:所述边界定义完整性检查方法采用跨平台方式实现,可支持Microsoft Windows、UNIX、IBM AIX、Sun Solaris、Alpha Tru64、HPUX、Linux操作系统平台,且源代码为一份相同的实体,不需要进行多份源码的维护。
前述的电网模型拼接中检查边界定义完整性的方法,其特征在于:所述模型拼接边界切割方法及边界泄漏路径检测方法编程语言采用ANSI C/C++,并符合IEEE POSIX.2标准。
所述电网模型指对各子控制区域的电网静态模型的描述,适用于控制中心电网静态模型的拼接。
本发明的工作原理为:
边界定义是区分模型拼接中各子区域模型之间调度管辖边界的方法,完整的边界定义,可以保证将子区域模型完整切割成内网模型和外网模型两个部分。内网部分是本子区域调度管辖的电网模型,外网部分则是相邻子区域调度管辖的模型,一般是由其它模型管辖所属的子区域负责详细描述的,在非管辖的子区域中一般采用简化建模的方法。
采用广度优先搜索的方法对电网模型设备进行遍历。从电网的某区域边界内侧节点v出发,依次访问v的各个未曾访问过的邻接点,然后分别从这些邻接点出发依次访问它们的邻接点,并使“先被访问的顶点的邻接点”先于“后被访问的顶点的邻接点”被访问,直到电网模型中所有已被访问的顶点的邻接点都被访问到。即广度优先搜索过程是以v为起点,由近及远,依次访问和v有路径相通且路径长度为1,2,...的顶点。以节点v为顶点搜索完成后,如果定义的边界设备中还有内侧节点没有被搜索到,则另选一个未被访问的区域内边界节点作为起始点,重复上述过程,直至所有区域内边界内侧节点都被访问到为止。
通过染色的结果判断边界定义的完整性。在采用广度优先搜索电网模型的同时,需要给每个设备染色,即通过给每个连通的设备标示一个相同的数值,以表示设备之间关联。搜索完成后,根据节点染色结果判断边界定义是否完整。如果发现边界定义设备的外侧端也被染色,则说明边界定义不完全,发生边界泄漏。
记录每个节点的染色路径,用以获取边界泄漏的路径信息。在进行广度优先搜索时,可以获得区域内的染色路径。若存在边界泄漏的情况,则从泄漏节点开始,根据节点的染色路径,获得边界泄漏的具体路径。
本发明所达到的有益效果:
本发明的电力系统电网模型边界定义完整性的检查方法,可以满足电力系统模型拼接中检查边界完整性的需要,从而快速地完成模型拼接过程中边界泄漏路径的检测。
同时,本发明具有可移植性,能够安全、稳定运行在Microsoft Windows、IBM AIX、UNIX、Sun Solaris、Alpha Tru64、HPUX、Linux等操作系统平台上。
附图说明
图1为本发明的电力系统模型拼接中边界定义完整性检查方法完成对边界定义完整性检查的处理过程的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。图1为电力系统电网模型边界定义完整性检查的方法的流程图。
本发明以变压器、交流线段、等值负荷及等值发电机作为电力系统各子区域之间的边界定义,以边界定义作为区分电力模型调度管辖的内外网的约束条件,通过采用广度优先搜索的方法,以电网模型边界设备内部节点作为顶点开始染色,根据染色的结果,判断子区域模型之间边界定义的完整性,并形成泄漏边界提示,用于对边界定义的补充,从而完成待拼接的电网模型的内外网划分,最终用于实现全区域大电网模型拼接。
本发明的处理流程为:
以变压器、交流线段、等值负荷及等值发电机作为电力系统各子区域之间的边界设备定义,用边界定义作为区分电力调度管辖的内外网的约束条件。内网部分模型是本子区域调度管辖的电网模型,外网部分则是相邻子区域调度管辖的模型,一般是由其他模型管辖所属的子区域详细描述的,在非管辖的子区域中一般采用简化建模。
采用广度优先搜索的方法,从电网的子区域边界内侧节点出发进行拓扑搜索。在搜索的同时,记录下搜索的路径,并且对搜索到的节点进行染色。即通过给每个连通的设备标示一个相同的数值,以表示设备之间关联。在搜索的过程中,需要屏蔽掉开关和刀闸,并禁止搜索路径通过边界设备节点。
如果定义的边界设备中还有内侧节点没有被搜索到,则另选一个未被访问的区域内边界节点作为起始点,重复采用广度优先搜索,直至所有区域内边界内侧节点都被访问到为止。
根据染色结果判断边界的完整性。如果发现边界定义设备的外侧端节点也被染色,则说明边界定义不完全,发生边界泄漏。如果边界定义设备的外侧端节点没有被染色,则说明边界定义完整。
若存在边界泄漏的情况,则从泄漏节点开始,根据节点的染色路径,获得边界泄漏的具体路径,用以对边界定义进行修改。
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 (5)

1.一种电网模型拼接中检查边界定义完整性的方法,其特征在于:包括以下步骤
1)通过边界定义的方法,以变压器、交流线段、等值负荷及等值发电机作为边界设备,以边界定义作为区分电力调度管辖的内外网的约束条件,完成对各子区域电网模型之间调度管辖设备边界进行区分;
2)采用广度优先搜索的方法,以电网模型边界设备内部节点作为顶点开始搜索,并进行染色,即对相连通的设备节点标示一个相同的数值,搜索过程中需要屏蔽掉开关和刀闸,并禁止搜索路径通过边界设备节点,在染色的同时记录该节点对应的设备,以及搜索路径;
3)根据染色的结果,判断边界定义判断子区域模型之间边界定义的完整性,如果边界定义设备外侧被染色,则说明边界出现泄漏,如果外侧边界设备没有染色,则说明边界定义完整,切割成功;
4)如果子区域内侧边界节点中仍有未被染色的节点,则选取该节点,依旧采用广度优先搜索方法进行染色,直到所有子区域边界节点内侧均染色为止。
2.根据权利要求1所述的电网模型边界定义发生泄漏的办法,其特征在于:在所述步骤3)中,如果外侧边界设备被染色,则说明边界定义有泄漏,从被染色的边界设备外侧节点开始,获取染色路径上的每个设备,由于只有变压器和交流线段才能引起边界泄漏,故只要取该路径上的变压器和交流线段作为边界泄漏路径,则可以形成边界泄漏路径的设备提示。
3.根据权利要求1所述的电网模型拼接中检查边界定义完整性的方法,其特征在于:在所述步骤1)中,通过边界定义,对子区域模型进行完全切割,将子区域模型形成外网和内网两个部分,内网部分设备模型属于本区域调度管辖部分,外网部分为与相邻子区域模型重复建模部分。
4.根据权利要求1或2或3所述的电网模型拼接中检查边界定义完整性的方法,采用跨平台方式实现,支持Microsoft Windows、UNIX、IBM AIX、Sun Solaris、Alpha Tru64、HPUX、Linux操作系统平台,且源代码为一份相同的实体,不需要进行多份源码的维护。
5.根据权利要求1或2或3所述的电网模型拼接中检查边界定义完整性的方法,其特征在于:所述模型拼接边界切割方法及边界泄漏路径检测方法编程语言采用ANSI C/C++,并符合IEEE POSIX.2标准。
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