CN102354976B - 快速网络拓扑分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明介绍了一种快速网络拓扑分析方法，该方法为下述步骤：(1)、读入数据；(2)、形成扩展连接点；(3)、形成主母线；(4)、形成支路；(5)、读取开关状态；(6)、形成计算母线；(7)、形成拓扑岛；(8)、循环或触发执行。按本方法所需搜索的设备个数减少4到8倍，使网络拓扑分析的速度提高一个数量级。本发明的有益效果是：(1)调配一体化系统中网络拓扑分析实时性极大提高，满足了电网对拓扑分析实时性的要求；(2)调配一体化拓扑分析的结果对现有EMS的高级应用模块没有影响，现有EMS高级应用模块无需修改就可以应用到调配一体化系统中。
Description
技术领域
本发明属于电力工程技术领域，涉及一种适用于调配一体化系统的快速网络拓扑分析方法。
背景技术
无论在配电自动化系统还是在调度自动化系统中，网络拓扑分析是一个重要的基础功能模块。网络拓扑分析是实现各种高级应用的基础，如动态着色、状态估计、潮流计算、电压无功优化、故障分析和调度员模拟培训等，是实现智能电网调度支撑系统的基础。目前，常规网络拓扑分析方法应用在大中型配电自动化系统或调配一体化系统时，尚存在如下问题：
(1)由于配电网设备星罗棋布，需要处理的设备过多使网络拓扑分析实时性降低，无法满足电网运行对网络拓扑分析模块的实时性要求。
(2)由于配电网馈线段数量偏多，导致网络拓扑分析在调配一体化系统应用时计算母线数量激增，且配电网和输电网的计算母线区分困难，对现有EMS(英文“Energy Management System”的缩写，中文译文为“能量管理系统”)高级应用模块的影响较大。
为了提高网络拓扑分析速度，核心的工作就是要尽量减少形成计算母线和拓扑岛时递归搜索的次数以及要求搜索的设备范围；而调配一体化系统网络拓扑分析还要求形成的计算母线配电网和输电网应该容易区分，且对现有EMS高级应用模块影响较小。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对常规网络拓扑分析应用在配电自动化系统和调配一体化系统时存在的缺陷，提供一种适用于调配一体化系统的快速网络拓扑分析方法，使用该方法可减少搜索的设备范围，无需单独对配电网进行拓扑岛的划分，极大提高网络拓扑分析的速度，且对现有EMS高级应用模块没有不利影响。
本发明的技术解决方案是，所提供的这种快速网络拓扑分析方法是为下述步骤：
(1)、读入数据。从配电网的模型库读取原始网络模型的电网连接点模型数据到拓扑分析算法内存中；
(2)、形成扩展连接点。从配电网的模型库中搜索馈线段，找到通过馈线段连接在一起的连接点，使用常规方法形成扩展连接点；
(3)、形成主母线。从配电网的模型库中搜索开关，找到与开关连接在一起的连接点或扩展连接点，使用常规方法形成主母线；
(4)、形成支路。从配电网的模型库中搜索出交流线路和变压器计算模型，使用常规方法将该交流线路和变压器计算模型的变压器绕组形成计算支路；
(5)、读取开关状态。从配电网的实时库中读取上述步骤(3)所搜开关的当前状态；
(6)、形成计算母线。依据步骤(5)所读取的开关的当前状态，使用常规方法形成状态改变的开关。然后，搜索状态改变的开关所属主母线内所有开关，找到通过开关连接在一起的连接点或扩展连接点，再使用常规方法形成计算母线；
(7)、形成拓扑岛。依据步骤(4)所形成的计算支路和步骤(6)所形成的计算母线，使用常规方法找到该计算支路和该计算母线之间的关系，然后，依据该计算支路和计算母线之间的关系，搜索与该计算支路连接在一起的计算母线，使用常规方法形成拓扑岛；
(8)、循环或触发执行。每5秒钟执行一次步骤(5)～步骤(7)的内容，循环往复。定时执行过程中，如遇开关变位，可由开关变位触发执行步骤(5)～步骤(7)一次，随后，上述定时循环执行继续。
本发明的工作原理是：无论多么复杂的配电网，都是由开关通过公共连接点与其它设备连接组成的。相邻开关之间，无论以何种接线方式连接多少设备，其带电属性相同。因此，系统初始化过程中，在原有电力系统初始网络连接模型基础上，搜索馈线段，找到由馈线段连接在一起的连接点形成扩展连接点，这样就消除了馈线段，将初始网络连接模型转换为连接点和扩展连接点连接的配电网模型。这种模型是静态的，不受配电网运行方式的影响。这样，配电网络拓扑分析时不再需要搜索馈线段，简化为开关连接的连接点、扩展连接点的联通性分析。网络拓扑分析过程中需要搜索的设备个数减少4到8倍，从而使网络拓扑分析的速度提高一个数量级。在调配一体化系统中，配电网馈线设备在该网络拓扑分析结果中属于相应变电站的一个计算母线，现有EMS高级应用模块无需进行任何修改即可使用本发明的网络拓扑分析方法计算结果。
本发明的有益效果是：
(1)调配一体化系统中网络拓扑分析实时性极大提高，满足了电网对拓扑分析实时性的要求；
(2)调配一体化拓扑分析的结果对现有EMS的高级应用模块没有影响，现有EMS高级应用模块无需修改就可以应用到调配一体化系统中。
具体实施方式
实施例1：
(1)、从配电网的模型库读取原始网络模型的电网连接点模型数据到拓扑分析算法内存中；
(2)、从配电网的模型库中搜索馈线段，找到通过馈线段连接在一起的连接点，使用常规方法形成扩展连接点；
(3)、从配电网的模型库中搜索开关，找到与开关连接在一起的连接点或扩展连接点，使用常规方法形成主母线；
(4)、从配电网的模型库中搜索出交流线路和变压器计算模型，使用常规方法将该交流线路和变压器计算模型的变压器绕组形成计算支路；
(5)、从配电网的实时库中读取上述步骤(3)所搜开关的当前状态；
(6)、依据步骤(5)所读取的开关的当前状态，使用常规方法形成状态改变的开关。然后，搜索状态改变的开关所属主母线内所有开关，找到通过开关连接在一起的连接点或扩展连接点，再使用常规方法形成计算母线；
(7)、依据步骤(4)所形成的计算支路和步骤(6)所形成的计算母线，使用常规方法找到该计算支路和该计算母线之间的关系，然后，依据该计算支路和计算母线之间的关系，搜索与该计算支路连接在一起的计算母线，使用常规方法形成拓扑岛；
(8)、每5秒钟执行一次步骤(5)～步骤(7)的内容，循环往复。定时执行过程中，如遇开关变位，由开关变位触发执行步骤(5)～步骤(7)一次，随后，上述定时循环执行继续。
实施例2：
步骤(1)～(7)同实施例1；、从配电网的模型库读取原始网络模型的电网连接点模型数据到拓扑分析算法内存中；
(8)、每5秒钟执行一次步骤(5)～步骤(7)的内容，循环往复。
Claims (1)
1.一种快速网络拓扑分析方法，该方法为下述步骤：
(1)、从配电网的模型库读取原始网络模型的电网连接点模型数据到拓扑分析算法内存中；
(2)、从配电网的模型库中搜索馈线段，找到通过馈线段连接在一起的连接点，使用常规方法形成扩展连接点；
(3)、从配电网的模型库中搜索开关，找到与开关连接在一起的连接点或扩展连接点，使用常规方法形成主母线；
(4)、从配电网的模型库中搜索出交流线路和变压器计算模型，使用常规方法将该交流线路和变压器计算模型的变压器绕组形成计算支路；
(5)、从配电网的实时库中读取上述步骤(3)所搜开关的当前状态；
(6)、依据步骤(5)所读取的开关的当前状态，使用常规方法形成状态改变的开关，然后，搜索状态改变的开关所属主母线内所有开关，找到通过开关连接在一起的连接点或扩展连接点，再使用常规方法形成计算母线；
(7)、依据步骤(4)所形成的计算支路和步骤(6)所形成的计算母线，使用常规方法找到该计算支路和该计算母线之间的关系，然后，依据该计算支路和计算母线之间的关系，搜索与该计算支路连接在一起的计算母线，使用常规方法形成拓扑岛；
(8)、每5秒钟执行一次步骤(5)～步骤(7)的内容，循环往复，定时执行过程中，如遇开关变位，由开关变位触发执行步骤(5)～步骤(7)一次，随后，上述定时循环执行继续。
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