CN105977975B - 基于开关邻接关系的馈线拓扑分散配置方法 - Google Patents

基于开关邻接关系的馈线拓扑分散配置方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种智能分布式馈线自动化领域，具体涉及一种基于开关邻接关系的馈线拓扑分散配置方法，具体为：定义以每个配电终端所覆盖的开关/开关组为基本单元分散储存的拓扑信息为拓扑片信息，所述拓扑信息采用邻接IP方式表示的开关邻接关系进行配置，拓扑结构中线路节点、母线节点、电源节点和负荷节点作为隐含信息通过配置信息自动生成，智能分布式馈线自动化系统通过对等通信收集分散存储在配电终端的拓扑片信息合成所需整条或部分馈线的拓扑信息。本发明通过配电终端之间的信息交互实现馈线拓扑结构的建立，具有维护效率高、搜集速度快、涉及范围小的优点，为多联络配电网智能分布式馈线自动化系统供电恢复方案的自动生成打下基础。

Description

基于开关邻接关系的馈线拓扑分散配置方法
技术领域
本发明涉及一种智能分布式馈线自动化领域，具体涉及一种基于开关邻接关系的馈线拓扑分散配置方法。
背景技术
智能分布式馈线自动化的故障恢复问题，是指配电网发生故障停电后，配电终端通过对等通信，不依赖配电主站实现故障定位和故障隔离，并自主实现非故障失电区的供电恢复。在多个联络开关配合恢复供电时，为了避免因为负荷分配不均而导致过负荷，为了保证系统再次发生故障时每个供电电源点都有足够的备用容量，配电网故障后供电恢复时，必须充分考虑负荷均衡原则。为了协调多个联络开关转供非故障失电区，首先需要配电终端动态识别出非故障失电区的拓扑结构，然后按转供电源的数量及转供能力分割非故障失电区，生成供电恢复方案。智能分布式馈线自动化的故障恢复的基础是配电终端动态建立非故障失电区的拓扑结构。
当前，配电主站的高级应用如状态估计、潮流分析、动态着色等同样需要拓扑信息。配电主站的拓扑信息一般采用图库一体化的方式输入，形成拓扑信息配置库。配电主站的拓扑信息是全局拓扑，涉及的面大。馈线自动化的故障处理所需要的拓扑信息只是涉及故障关联区域，一般来讲，馈线的故障关联区域一般只涉及一条或两三条馈线，拓扑信息库比较小。智能分布式馈线自动化系统的优势是故障自愈速度快，一般在毫秒级，宜采用动态收集相关拓扑信息的方式以保证算法的实时性。
智能分布式馈线自动化系统所需的拓扑信息的配置方法的易用性大大影响智能分布式馈线自动化系统的推广。所以研究智能分布式馈线自动化系统拓扑信息的配置方法具有重要意义。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种基于开关邻接关系的馈线拓扑分散配置方法，通过配电终端之间的信息交互实现馈线拓扑结构的建立，具有维护效率高、搜集速度快、涉及范围小的优点，为多联络配电网智能分布式馈线自动化系统供电恢复方案的自动生成打下基础。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：
所述基于开关邻接关系的馈线拓扑分散配置方法，具体为：定义以每个配电终端所覆盖的开关/开关组为基本单元分散储存的拓扑信息为拓扑片信息，所述拓扑信息采用邻接IP方式表示的开关邻接关系进行配置，拓扑结构中线路节点、母线节点、电源节点和负荷节点作为隐含信息通过配置信息自动生成，智能分布式馈线自动化系统通过对等通信收集分散存储在配电终端的拓扑片信息合成所需整条或部分馈线的拓扑信息。
本发明用于多联络配电网智能分布式馈线自动化系统的拓扑建立，以开关邻接关系为基础定义馈线拓扑，馈线拓扑的馈线拓扑片信息分散配置在每个配电终端处，多联络配电网智能分布式馈线自动化系统在故障隔离后收集非故障失电区所涉及的配电终端存储的拓扑片信息以合成非故障失电区的拓扑，供下一步供电恢复方案的生成使用，维护效率高、搜集速度快、涉及范围小。
其中，优选方案为：
所述拓扑片信息中包含拓扑片类型、开关类型和开关邻接关系。
所述拓扑片类型分为单开关、同母线开关组、两个配电终端共同覆盖一个同母线开关组和两个配电终端共同覆盖一个单母线分段开关组。
所述开关类型分别为普通分段开关、联络开关、负荷分支开关、母联开关和电源开关，联络开关指两侧与电源联通且开关状态为分的开关；负荷分支开关指一侧直接连接负荷且该侧无邻接开关的开关，隐含负荷节点信息；电源开关指馈线的始端开关；母联开关指母线分段开关；其他开关为普通分段开关。
所述开关邻接关系指每个开关记录两侧邻接开关所对应的配电终端IP地址，简称邻接IP，每个配电终端的IP地址为两个，分别对应双通道，邻接IP配置信息隐含线路节点或母线节点信息。
所述单开关的拓扑片信息配置方法为：记录开关两侧邻接IP，配置开关类型，对于架空线路的T接线拓扑而言，每侧的邻接配电终端不止一个。
所述同母线开关组的拓扑片信息配置方法为：记录所有的开关的一侧邻接IP为本地IP，表示所有的开关的一侧连接于母线；开关的另一侧若存在邻接开关，记录邻接IP，并分别配置开关类型，该拓扑片信息隐含母线节点和负荷节点信息。
所述两个配电终端共同覆盖一个同母线开关组的拓扑片信息配置方法为：每个配电终端所覆盖的开关组为一个拓扑片，分别存储在两个配电终端中，两个拓扑片通过母线相连，采用拓扑片中每个开关一侧邻接IP同为另一个拓扑片所对应配电终端IP的方法表示；拓扑片中每个开关的另一侧若存在邻接开关，记录邻接开关所对应的配电终端IP，并分别配置开关类型。
所述两个配电终端共同覆盖一个单母线分段开关组的拓扑片信息配置方法为：每个配电终端所覆盖的开关组为一个拓扑片，分别存储在两个配电终端中，两个拓扑片通过母联开关相连，母联开关属于其中一个拓扑片，母联开关由开关类型标示，一侧邻接IP配置为其所属拓扑片对应配电终端IP，另一侧邻接IP配置为另一个拓扑片对应配电终端IP；含母联开关的拓扑片的其他开关的一侧邻接IP同为本地IP；不含母联开关的拓扑片内的开关组的一侧邻接IP同为母联开关所在拓扑片对应配电终端IP，拓扑片中每个开关的另一侧若存在邻接开关，记录其邻接IP，并分别配置开关类型。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明用于多联络配电网智能分布式馈线自动化系统的拓扑建立，以开关邻接关系为基础定义馈线拓扑，馈线拓扑的馈线拓扑片信息分散配置在每个配电终端处，多联络配电网智能分布式馈线自动化系统在故障隔离后收集非故障失电区所涉及的配电终端存储的拓扑片信息以合成非故障失电区的拓扑，供下一步供电恢复方案的生成使用，维护效率高、搜集速度快、涉及范围小。
附图说明
图1本发明拓扑片各类型结构图。
图2本发明馈线拓扑分散存储示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例做进一步描述：
实施例1：
本发明所述基于开关邻接关系的馈线拓扑分散配置方法，具体为：定义以每个配电终端所覆盖的开关/开关组为基本单元分散储存的拓扑信息为拓扑片信息，所述拓扑信息采用邻接IP方式表示的开关邻接关系进行配置，拓扑结构中线路节点、母线节点、电源节点和负荷节点作为隐含信息通过配置信息自动生成，智能分布式馈线自动化系统通过对等通信收集分散存储在配电终端的拓扑片信息合成所需整条或部分馈线的拓扑信息。
其中，所述拓扑片信息中包含拓扑片类型、开关类型和开关邻接关系；如图1所示，所述拓扑片类型分为单开关(图1a)、同母线开关组(图1b)、两个配电终端共同覆盖一个同母线开关组(图1c)和两个配电终端共同覆盖一个单母线分段开关组(图1d)。
开关类型分别为普通分段开关、联络开关、负荷分支开关、母联开关和电源开关，联络开关指两侧与电源联通且开关状态为分的开关；负荷分支开关指一侧直接连接负荷且该侧无邻接开关的开关，隐含负荷节点信息；电源开关指馈线的始端开关；母联开关指母线分段开关；其他开关为普通分段开关。
所述开关邻接关系指每个开关记录两侧邻接开关所对应的配电终端IP地址，简称邻接IP，每个配电终端的IP地址为两个，分别对应双通道，邻接IP配置信息隐含线路节点或母线节点信息。
所述单开关的拓扑片信息配置方法为：记录开关两侧邻接IP，配置开关类型，对于架空线路的T接线拓扑而言，每侧的邻接配电终端不止一个。
所述同母线开关组的拓扑片信息配置方法为：记录所有的开关的一侧邻接IP为本地IP，表示所有的开关的一侧连接于母线；开关的另一侧若存在邻接开关，记录邻接IP，并分别配置开关类型，该拓扑片信息隐含母线节点和负荷节点信息。
所述两个配电终端共同覆盖一个同母线开关组的拓扑片信息配置方法为：每个配电终端所覆盖的开关组为一个拓扑片，分别存储在两个配电终端中，两个拓扑片通过母线相连，采用拓扑片中每个开关一侧邻接IP同为另一个拓扑片所对应配电终端IP的方法表示；拓扑片中每个开关的另一侧若存在邻接开关，记录邻接开关所对应的配电终端IP，并分别配置开关类型。
所述两个配电终端共同覆盖一个单母线分段开关组的拓扑片信息配置方法为：每个配电终端所覆盖的开关组为一个拓扑片，分别存储在两个配电终端中，两个拓扑片通过母联开关相连，母联开关属于其中一个拓扑片，母联开关由开关类型标示，一侧邻接IP配置为其所属拓扑片对应配电终端IP，另一侧邻接IP配置为另一个拓扑片对应配电终端IP；含母联开关的拓扑片的其他开关的一侧邻接IP同为本地IP；不含母联开关的拓扑片内的开关组的一侧邻接IP同为母联开关所在拓扑片对应配电终端IP，拓扑片中每个开关的另一侧若存在邻接开关，记录其邻接IP，并分别配置开关类型。
下面以图2所示拓扑结构为例，对实施例1进行说明。图2中FTU1、DTU2、DTU3、DTU4、FTU5、DTU6、DTU7的拓扑片类型、开关类型及开关邻接关系配置如下所示：
(1)FTU1
FTU1为单开关类型拓扑片，本地IP地址为IP1:192.168.1.1，IP2:192.167.1.1。区域内开关组数量为1，开关区域内编号为11，由于左侧邻接为母线，没有邻接拓扑片，故左邻接IP1和IP2记录为空。开关右侧邻接拓扑片为DTU2，记录右邻接IP地址为IP1:192.168.1.2和IP2:192.167.1.2，表示邻接关系，配置信息如表1所示。
表1
(2)DTU2
对于DTU2拓扑片来说拓扑片类型为同母线开关组类型，本地IP地址为IP1:192.168.1.2，IP2:192.167.1.2。区域内开关组数量为4，开关区域内编号分别为21、22、23、24，分别记录每个开关的开关邻接关系。开关21：开关类型为普通分段开关，左侧邻接为FTU1拓扑片，故记录左邻接IP为IP1:192.168.1.1和IP2:192.167.1.1，开关右侧接于母线，故记录IP为本地IP1:192.168.1.2和IP2:192.167.1.2；开关22、开关23：开关类型为负荷分支开关，开关左侧接于母线故记录IP为本地IP1:192.168.1.2和IP2:192.167.1.2，开关右侧接于负荷，故记录右侧邻接IP为空；开关24：开关类型为普通分段开关，开关左侧接于母线，故记录IP为本地IP1:192.168.1.2和IP2:192.167.1.2，右侧邻接为拓DTU3拓扑片，故记录右邻接IP为IP1:192.168.1.3和IP2:192.167.1.3，配置信息如表2所示。
表2
(3)DTU3
DTU3拓扑片类型为同母线开关组-多终端类型，本地IP地址为IP1:192.168.1.3，IP2:192.167.1.3。区域内开关组数量为4，开关区域内编号分别为31、32、33、34，分别记录每个开关的开关邻接关系。开关31：开关类型为普通分段开关，左侧邻接为DTU2拓扑片，故记录左邻接IP为IP1:192.168.1.2和IP2:192.167.1.2，开关右侧接于母线，由于拓扑片类型属于多终端覆盖同母线开关组，故记录右侧邻接IP为同母线上另一个开关组所对应的IP地址IP1：192.168.1.4，IP2：192.167.1.4；开关32、33、34：为负荷分支开关，开关左侧接于母线，根据该拓扑片类型开关左邻接IP地址应记录为同母线上对侧配电终端的IP地址，IP1：192.168.1.4，IP2：192.167.1.4，由于开关右侧接于负荷，故右侧邻接IP记录为空，配置信息如表3所示。
表3
(4)DTU4
DTU4开关组类型为同母线开关组-多终端，与DTU3共同覆盖一个多终端单母线开关组。本地地址记录为IP1：192.168.1.4，IP2：192.167.1.4，开关组数量为3，区域内开关编号分别为41、42、43。类似于DTU3中开关邻接关系记录方法，开关41左侧邻接于FTU5，记录左邻接IP1为192.168.1.5，IP2为192.167.1.5，开关右侧接于母线，根据拓扑片类型，记录右邻接IP地址为同母线上另一个开关组所对应的IP地址，IP1：192.168.1.3，IP2：192.167.1.3；开关42、开关43左侧接于母线，记录左邻接IP地址为IP1：192.168.1.3，IP2：192.167.1.3，右侧接于负荷，故记录右侧邻接IP地址为空，配置信息如表4所示。
表4
(5)FTU5
FTU5所覆盖拓扑片类型为单开关类型，本地IP地址为：IP1：192.168.1.5，IP2：192.167.1.5，区域内开关组数量为1，开关区域内编号为51，开关类型为普通分段开关，类似于FTU1左右邻接IP地址配置方法，配置左邻接IP地址为IP1：192.168.1.4，IP2：192.167.1.4，右邻接IP地址为IP1：192.168.1.6，IP2：192.167.1.6，配置信息如表5所示。
表5
(6)DTU6
DTU6拓扑片类型为单母线分段开关组-多终端类型，本地IP地址为IP1:192.168.1.6，IP2:192.167.1.6。区域内开关组数量为5，开关区域内编号分别为61、62、63、64、65，分别记录每个开关的开关邻接关系。开关61：开关类型为普通分段开关，根据左侧邻接关系，配置左侧邻接IP为IP1：192.168.1.5，IP2：192.167.1.5，在该类型拓扑片中由于母联开关位于本侧配电终端所覆盖区域内，故表示开关连接于母线的右侧邻接IP记录为本侧IP地址：IP1:192.168.1.6，IP2:192.167.1.6；开关62、63、64为负荷分支开关，表示连接于母线的左侧邻接IP记录为本地IP地址，IP1:192.168.1.6，IP2:192.167.1.6，由于开关另一侧连接于负荷，故右侧邻接IP记录为空；开关65为母联开关，开关左侧记录IP为IP1:192.168.1.6，IP2:192.167.1.6表示开关左侧连接于本地母线，右侧配置IP为覆盖该单母线分段的另一个配电终端的IP地址，IP1：192.168.1.7，IP2：192.167.1.7，配置信息如表6所示。
表6
(7)DTU7
DTU7拓扑片类型为单母线分段开关组-多终端类型，与DTU6共同覆盖一个单母线分段开关组。本地IP地址为IP1:192.168.1.7，IP2:192.167.1.7。区域内开关组数量为4，开关区域内编号分别为71、72、73、74，分别记录每个开关的开关邻接关系。开关71：开关类型为普通分段开关，在该类型拓扑片中由于母联开关位于对侧配电终端所覆盖区域内，当开关左侧接于本地母线时，配置左邻接IP为对侧配电终端所在IP，IP1:192.168.1.6，IP2:192.167.1.6，开关右侧根据拓扑片邻接情况配置相应IP地址；开关72、73、74为负荷分支开关，根据开关左侧接于本地母线，配置左侧邻接IP为单母线分段对侧配电终端IP地址，IP1:192.168.1.6，IP2:192.167.1.6，表示邻接关系，由于负荷分支开关另一侧连接负荷，故记录右邻接IP地址为空，配置信息如表7所示。
表7
本发明用于多联络配电网智能分布式馈线自动化系统的拓扑建立，以开关邻接关系为基础定义馈线拓扑，馈线拓扑的馈线拓扑片信息分散配置在每个配电终端处，多联络配电网智能分布式馈线自动化系统在故障隔离后收集非故障失电区所涉及的配电终端存储的拓扑片信息以合成非故障失电区的拓扑，供下一步供电恢复方案的生成使用，维护效率高、搜集速度快、涉及范围小。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于开关邻接关系的馈线拓扑分散配置方法，其特征在于，具体为：定义以每个配电终端所覆盖的开关/开关组为基本单元分散储存的拓扑信息为拓扑片信息，所述拓扑信息采用邻接IP方式表示的开关邻接关系进行配置，拓扑结构中线路节点、母线节点、电源节点和负荷节点作为隐含信息通过配置信息自动生成至拓扑片信息，智能分布式馈线自动系统通过对等通信收集分散存储在配电终端的拓扑片信息合成所需整条或部分馈线的拓扑信息；
所述开关邻接关系指每个开关记录两侧邻接开关所对应的配电终端IP地址，简称邻接IP，每个配电终端的IP地址为两个，分别对应双通道，邻接IP配置信息隐含线路节点或母线节点信息；
所述拓扑片信息中包含拓扑片类型、开关类型和开关邻接关系；
所述拓扑片类型分为单开关、同母线开关组、两个配电终端共同覆盖一个同母线开关组和两个配电终端共同覆盖一个单母线分段开关组；
所述两个配电终端共同覆盖一个同母线开关组的拓扑片信息配置方法为：每个配电终端所覆盖的开关组为一个拓扑片，分别存储在两个配电终端中，两个拓扑片通过母线相连，采用拓扑片中每个开关一侧邻接IP同为另一个拓扑片所对应配电终端IP的方法表示；拓扑片中每个开关的另一侧若存在邻接开关，记录邻接开关所对应的配电终端IP，并分别配置开关类型。
2.根据权利要求1所述的基于开关邻接关系的馈线拓扑分散配置方法，其特征在于，所述开关类型分别为普通分段开关、联络开关、负荷分支开关、母联开关和电源开关。
3.根据权利要求1所述的基于开关邻接关系的馈线拓扑分散配置方法，其特征在于，所述单开关的拓扑片信息配置方法为：记录开关两侧邻接IP，配置开关类型。
4.根据权利要求1所述的基于开关邻接关系的馈线拓扑分散配置方法，其特征在于，所述同母线开关组的拓扑片信息配置方法为：记录所有的开关的一侧邻接IP为本地IP，表示所有的开关的一侧连接于母线；开关的另一侧若存在邻接开关，记录邻接IP，并分别配置开关类型。
5.根据权利要求1所述的基于开关邻接关系的馈线拓扑分散配置方法，其特征在于，所述两个配电终端共同覆盖一个单母线分段开关组的拓扑片信息配置方法为：每个配电终端所覆盖的开关组为一个拓扑片，分别存储在两个配电终端中，两个拓扑片通过母联开关相连，母联开关由开关类型标示，母联开关的一侧邻接IP配置为本地IP，另一侧邻接IP配置为相邻拓扑片对应的IP；含母联开关的拓扑片的其他开关的一侧邻接IP同为本地IP；不含母联开关的拓扑片内的开关组的一侧邻接IP同为相邻拓扑片对应的IP，拓扑片中每个开关的另一侧若存在邻接开关，记录其邻接IP，并分别配置开关类型。
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"多联络配电网分布式智能馈线自动化系统研究";杜健文;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》;20160215(第2期);第15-23页

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