CN105226642A - 一种变电站全停事故下的配电网供电恢复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站全停事故下的配电网供电恢复方法。本发明具体的将配电网等效成一个无向有权图，其中配电网的开关等效成图的边，而开关之间的馈线段、配变、负荷等作为所述无向有权图的顶点；寻找合适的路径，通过其它在运变电站对所述全停变电站的事故前在运母线恢复供电；寻找合适的路径，将所述全停变电站所带的负荷转供到其它在运的变电站；从而能够在变电站发生全停事故后提供该站的站用电恢复和负荷转供的辅助决策方案，通过该方法能快速而有效地制定出变电站全停事故下的供电恢复方案，提高调度运行人员对配电网的管控能力，保障配电网的安全稳定运行。

Description

一种变电站全停事故下的配电网供电恢复方法

技术领域

本发明属于配电网重构方法研究领域，具体涉及一种变电站全停事故下的配电网供电恢复方法。

背景技术

变电站是电网构架的关键，其安全有效的运行直接关系着整个电网系统的安全和稳定。为保证变电站的安全运行，变电站通常由双进线供电，而且，变电站中至少有两台主变和两条母线同时工作。但是当变电站的主变或母线进行计划检修或发生故障时，变电站可能出现单线供电、单母线或单主变运行等情况，此时一旦在运的主变等设备发生强迫停运，就会造成变电站全停事故，从而导致负荷减供，严重影响供电安全和可靠性。

一旦发生变电站全停事故，必须立即隔离故障，并在最短的时间内将全停变电站的负荷恢复供电，从而把事故损失降至最低。变电站全停事故下的故障恢复要求：恢复时间短、恢复失电负荷多、拓扑保持辐射状及恢复后保证配网安全可靠运行等。快速且有效的供电恢复方法对减小变电站全停事故的损失，提高配电网的供电可靠性有重要意义。

因此，设计良好有效的变电站全停事故下的配电网供电恢复方法是本申请人致力于解决的问题。

发明内容

针对现有技术所存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种变电站全停事故下的配电网供电恢复方法，能够在变电站发生全停事故后提供该站的站用电恢复和负荷转供的辅助决策方案，通过该方法能快速而有效地制定出变电站全停事故下的供电恢复方案，提高调度运行人员对配电网的管控能力，保障配电网的安全稳定运行。

实现上述目的的技术方案是：

一种变电站全停事故下的配电网供电恢复方法，包括下列步骤：

步骤1.对配电网建模，将配电网等效成一个无向有权图，具体包括：

步骤1-1.根据配电网的拓扑结构数据，将所述配电网的开关等效成无向有权图的边，将开关之间的馈线段、配变、负荷作为所述无向有权图的顶点；

所述配电网的任意开关：如果该开关的状态是闭合的，那么开关所对应的无向有权图的边的初始权重为1；如果该开关的状态是打开的，那么开关所对应的无向有权图的边的初始权重为100；

步骤1-2、将配电网的所有开关状态设置为闭合，求出此时配电网的每一个开关所属支路的电压降；

步骤1-3、将开关所属支路的电压降作为该开关所对应的无向有权图中边的权重变化因子；

步骤1-4、将无向有权图中边的初始权重与权重变化因子之和作为无向有权图中该条边的最终权重；

根据配电网的拓扑结构数据，找到配电网中每个变电站的每条出线在无向有权图中的位置，该位置用无向有权图的顶点表示。

步骤2、目前在运变电站，通过合适路径对已经全停变电站事故前在运的母线恢复供电，具体包括：

步骤2-1.扫描配电网的拓扑结构数据，找到全停变电站事故前在运母线以及在运母线所带的出线；

步骤2-2.遍历全停变电站事故前每条在运母线所带的所有出线，且根据出线在无向有权图中的位置，寻找该出线到其它变电站的最短路径；

所述的该最短路径是指该出线到其它变电站的总权重最小的路径。

所述的总权重是一条路径上的一个或多个最终权重叠加获得；

具体的，在无向有权图上运用Dijkstra最短路径搜索算法，寻找该出线到其它变电站的最短路径；每条在运母线所带的每一条出线均对应有一条到其它变电站的最短路径，形成每条出线到其它变电站的一个最短路径集；

步骤2-3.以总权重为依据，从最短路径集中筛选出总权重最小的路径作为该全停变电站的最优母线供电恢复方案；

步骤3、先通过最优母线供电恢复方案对全停变电站恢复供电，然后将全停变电站所带的负荷转供到其它在运变电站，具体的：

3-1.将全停变电站的最优母线供电恢复方案中需要闭合的开关所属支路对应的无向有权图中边的初始权重改为1，并求出该条边的最终权重，从而得到更新后的配电网等效无向有权图；

3-2.以更新后的配电网等效无向有权图为基础，计算所有剩余出线负荷转供的最短路径；

具体的，在更新后的无向有权图上运用Dijkstra最短路径搜索算法，寻找该出线到其它变电站的最短路径；然后将该出线的负荷转供到最短路径所对应的在运变电站。

所述的剩余出线是指除去最优母线供电恢复方案中用于恢复全停变电站的出线之外的该全停变电站的所有出线。

本发明的有益效果是：

本发明对配电网建模，将配电网等效成一个无向有权图，其中配电网的开关等效成图的边，而开关之间的馈线段、配变、负荷等作为所述无向有权图的顶点；寻找合适的路径，通过其它在运变电站对所述全停变电站的事故前在运母线恢复供电；寻找合适的路径，将所述全停变电站所带的负荷转供到其它在运的变电站；从而能够在变电站发生全停事故后提供该站的站用电恢复和负荷转供的辅助决策方案，通过该方法能快速而有效地制定出变电站全停事故下的供电恢复方案，提高调度运行人员对配电网的管控能力，保障配电网的安全稳定运行。

附图说明

图1是本发明的变电站全停事故下的配电网供电恢复方法的流程图。

图2为本发明实施例中无向有权图；

图3为本发明实施例中更新后的无向有权图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

请参阅图1，本发明的变电站全停事故下的配电网供电恢复方法，包括下列步骤：

一种变电站全停事故下的配电网供电恢复方法，包括下列步骤：

步骤1.对配电网建模，将配电网等效成一个无向有权图，具体包括：

步骤1-1.根据配电网的拓扑结构数据，将所述配电网的开关等效成无向有权图的边，将开关之间的馈线段、配变、负荷作为所述无向有权图的顶点；

所述配电网的任意开关：如果该开关的状态是闭合的，那么开关所对应的无向有权图的边的初始权重为1；如果该开关的状态是打开的，那么开关所对应的无向有权图的边的初始权重为100；

步骤1-2、将配电网的所有开关状态设置为闭合，求出此时配电网的每一个开关所属支路的电压降；

步骤1-3、将开关所属支路的电压降作为该开关所对应的无向有权图中边的权重变化因子；

步骤1-4、将无向有权图中边的初始权重与权重变化因子之和作为无向有权图中该条边的最终权重；

根据配电网的拓扑结构数据，找到配电网中每个变电站的每条出线在无向有权图中的位置，该位置用无向有权图的顶点表示。

步骤2、目前在运变电站，通过合适路径对已经全停变电站事故前在运的母线恢复供电，具体包括：

步骤2-1.扫描配电网的拓扑结构数据，找到全停变电站事故前在运母线以及在运母线所带的出线；

步骤2-2.遍历全停变电站事故前每条在运母线所带的所有出线，且根据出线在无向有权图中的位置，寻找该出线到其它变电站的最短路径；

所述的该最短路径是指该出线到其它变电站的总权重最小的路径。

所述的总权重是一条路径上的一个或多个最终权重叠加获得；

具体的，在无向有权图上运用Dijkstra最短路径搜索算法，寻找该出线到其它变电站的最短路径；每条在运母线所带的每一条出线均对应有一条到其它变电站的最短路径，形成每条出线到其它变电站的一个最短路径集；

步骤2-3.以总权重为依据，从最短路径集中筛选出总权重最小的路径作为该全停变电站的最优母线供电恢复方案；

步骤3、先通过最优母线供电恢复方案对全停变电站恢复供电，然后将全停变电站所带的负荷转供到其它在运变电站，具体的：

3-1.将全停变电站的最优母线供电恢复方案中需要闭合的开关所属支路对应的无向有权图中边的初始权重改为1，并求出该条边的最终权重，从而得到更新后的配电网等效无向有权图；

3-2.以更新后的配电网等效无向有权图为基础，计算所有剩余出线负荷转供的最短路径；

具体的，在更新后的无向有权图上运用Dijkstra最短路径搜索算法，寻找该出线到其它变电站的最短路径；然后将该出线的负荷转供到最短路径所对应的在运变电站。

所述的剩余出线是指除去最优母线供电恢复方案中用于恢复全停变电站的出线之外的该全停变电站的所有出线。

实施例：

假定变电站A发生全停事故，需要进行站用电恢复和负荷转供。变电站A事故前在运母线带有三条出线A₁、A₂、A₃。通过步骤S1将配电网等效成一个无向有权图，其简图如图2所示。图中的权重仅用来示意并非实际计算所得。

通过步骤S2寻找合适的路径，通过其它在运变电站对变电站A的事故前在运母线恢复供电。首先，对变电站A事故前在运母线所带的每一条出线运用Dijkstra最短路径搜索算法，寻找该出线到其它变电站的最短路径，形成最短路径集S。

S＝{A₁B＝6,A₂B＝7,A₃C＝7}

从最短路径集中筛选出母线最优供电恢复方案A₁B，并形成变电站A的最优母线供电恢复方案。

在步骤S3首先根据A₁B路径中需要闭合的开关修改无向有权图的权值，修改后如图3所示。除了步骤S2中用于恢复母线供电的出线外，对其余出线运行Dijkstra最短路径搜索算法，寻找其余出线到其它变电站的最短路径，并将出线所带负荷转移到相应的变电站。对于出线A₂所得的负荷转供方案为A₂C＝7，对于出线A₃所得的负荷转供方案为A₃C＝7。

至此，得到全停变电站A事故后最优供电恢复方案。

综上所述，本发明对配电网建模，将配电网等效成一个无向有权图；寻找合适的路径，通过其它在运变电站对所述全停变电站的事故前在运母线恢复供电；寻找合适的路径，将所述全停变电站所带的负荷转供到其它在运的变电站；从而能够在变电站发生全停事故后提供该站的站用电恢复和负荷转供的辅助决策方案，通过该方法能快速而有效地制定出变电站全停事故下的供电恢复方案，提高调度运行人员对配电网的管控能力，保障配电网的安全稳定运行。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (7)

1.一种变电站全停事故下的配电网供电恢复方法，其特征在于包括下列步骤：

步骤1.对配电网建模，将配电网等效成一个无向有权图；

步骤2、目前在运变电站，寻找最优母线供电恢复方案用于对已经全停变电站事故前在运的母线恢复供电；

步骤3、先通过最优母线供电恢复方案对全停变电站恢复供电，然后将全停变电站所带的负荷转供到其它在运变电站。

2.如权利要求1所述的配电网供电恢复方法，其特征在于步骤1所述的将配电网等效成一个无向有权图，具体如下：

步骤1-1.根据配电网的拓扑结构数据，将所述配电网的开关等效成无向有权图的边，将开关之间的馈线段、配变、负荷作为所述无向有权图的顶点；

所述配电网的任意开关：如果该开关的状态是闭合的，那么开关所对应的无向有权图的边的初始权重为1；如果该开关的状态是打开的，那么开关所对应的无向有权图的边的初始权重为100；

步骤1-2、将配电网的所有开关状态设置为闭合，求出此时配电网的每一个开关所属支路的电压降；

步骤1-3、将开关所属支路的电压降作为该开关所对应的无向有权图中边的权重变化因子；

步骤1-4、将无向有权图中边的初始权重与权重变化因子之和作为无向有权图中该条边的最终权重；

根据配电网的拓扑结构数据，找到配电网中每个变电站的每条出线在无向有权图中的位置，该位置用无向有权图的顶点表示。

3.如权利要求1所述的配电网供电恢复方法，其特征在于步骤2所述的寻找最优母线供电恢复方案，具体如下：

步骤2-1.扫描配电网的拓扑结构数据，找到全停变电站事故前在运母线以及在运母线所带的出线；

步骤2-2.遍历全停变电站事故前每条在运母线所带的所有出线，且根据出线在无向有权图中的位置，寻找该出线到其它变电站的最短路径；

步骤2-3.以总权重为依据，从最短路径集中筛选出总权重最小的路径作为该全停变电站的最优母线供电恢复方案。

4.如权利要求3所述的配电网供电恢复方法，其特征在于所述的最短路径是指该出线到其它变电站的总权重最小的路径；所述的总权重是一条路径上的一个或多个最终权重叠加获得。

5.如权利要求4所述的配电网供电恢复方法，其特征在于出线到其它变电站的最短路径的寻找具体如下：

在无向有权图上运用Dijkstra最短路径搜索算法，寻找该出线到其它变电站的最短路径；每条在运母线所带的每一条出线均对应有一条到其它变电站的最短路径，形成每条出线到其它变电站的一个最短路径集。

6.如权利要求1所述的配电网供电恢复方法，其特征在于将全停变电站所带的负荷转供到其它在运变电站的具体步骤如下：

3-1.将全停变电站的最优母线供电恢复方案中需要闭合的开关所属支路对应的无向有权图中边的初始权重改为1，并求出该条边的最终权重，从而得到更新后的配电网等效无向有权图；

3-2.以更新后的配电网等效无向有权图为基础，计算所有剩余出线负荷转供的最短路径，然后通过负荷转供的最短路径将全停变电站所带的负荷转供到其它在运变电站。

7.如权利要求1所述的配电网供电恢复方法，其特征在于所有剩余出线负荷转供的最短路径的寻找具体如下：

在更新后的无向有权图上运用Dijkstra最短路径搜索算法，寻找该出线到其它变电站的最短路径；然后将该出线的负荷转供到最短路径所对应的在运变电站；

所述的剩余出线是指除去最优母线供电恢复方案中用于恢复全停变电站的出线之外的该全停变电站的所有出线。