CN106549373A - 一种面向调度运行的电网拓扑分区方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面向调度运行的电网拓扑分区方法，其包括如下步骤：将电网抽象成由节点和边组成的网络；确定变电站的广义卫星区域；确定广义卫星区域的边界点；应用边界点对广义卫星区域进行修正，确定卫星区域的准卫星点；确定不同卫星区域之间的边界区域。本发明的目的在于只根据电网拓扑结构，不考虑相关电气量如电压稳定性与潮流方向的影响，基于电网网架结构对电网进行分区，本发明获得的分区可用于变电站调度操作领域，可避免对全网变电站进行分析，从而满足调度实时性要求。

Description

一种面向调度运行的电网拓扑分区方法

技术领域

本发明涉及电网调度和电网运行领域，尤其是一种面向调度运行的电网拓扑分区方法。

背景技术

电网分区理论主要应用于电力系统关键断面的识别之中，但是目前绝大多数文献提出的电网分区理论都是基于电气量特征，需要考虑相关电气量如电压稳定性与潮流方向的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够满足调度实时性要求的面向调度运行的电网拓扑分区方法。

为了解决上述技术问题，本发明的一种面向调度运行的电网拓扑分区方法，包括如下步骤：

第一步，将电网抽象成由节点和边组成的网络，其中变电站和发电厂抽象为节点S_m ⁿ，线路抽象为边L_m ⁿ，其中m表示电压等级，n表示编号；

第二步，确定变电站S_m+1 ⁿ的广义卫星区域，其中广义卫星区域是指节点S_m+1 ⁿ可能为其提供电能供应的若干节点S_m ^k，其数学表达式如下：

其中，节点S_m+1 ⁿ称为行星点，S_m ^k称为S_m+1 ⁿ的准卫星点；

第三步，确定W_g(S_m+1 ⁿ)的边界点，假定S_m ^k为边界点，表达为S_B,m ^k，其定义如下：

thereisno I_n-k(L_m ^x∈I_n-k),

butexists I_y-k(L_m ^x∈I_y-k),

then S_m ^k is S_B,m ^k

其中，η(S_m ^k)表示与S_m ^k相连的边集合，集合中边的数量等于d(S_m ^k)，y表示另一个行星点S_m+1 ^y；边界点具有方向性，如下式表达：

S_B,m ^k{W_g(S_m+1 ⁿ)→W_g(S_m+1 ^y)}

其中，S_B,m ^k表示W_g(S_m+1 ⁿ)到W_g(S_m+1 ^y)的边界点，而W_g(S_m+1 ^y)到W_g(S_m+1 ⁿ)的边界点则可能不是S_B,m ^k；

第四步，应用边界点对广义卫星区域W_g(S_m+1 ⁿ)进行修正，确定卫星区域W(S_m+1 ⁿ)，假定准卫星点S_m ^k，具体的修正规则如下：

1)如果d(S_m ^k)＝1，存在则S_m ^k为卫星点，否则不是，

2)如果d(S_m ^k)≥2，对于任意一个I_n-k，都存在S_B,m∈I_n-k，则S_m ^k不是卫星点，

3)如果d(S_m ^k)≥2，对于任意一个L_m ^x∈D(S_m ^k)，都存在L_m ^x∈I_n-k，则S_m ^k是卫星点；

第五步，确定不同卫星区域之间的边界区域B，假设已确定卫星区域W(S_m+1 ^s)与W(S_m+1 ^t)，则边界区域B(W(S_m+1 ^s),W(S_m+1 ^t))定义如下：

1)B(W(S_m+1 ^s),W(S_m+1 ^t))至少包含W(S_m+1 ^s)与W(S_m+1 ^t)之间的所有边界点；

2)B(W(S_m+1 ^s),W(S_m+1 ^t))中边界点之外的节点与行星点S_m+1 ^s之间的通路必定包含S_B,m ^k{W_g(S_m+1 ⁿ)→W_g(S_m+1 ^y)}而一定不包含S_B,m ^k{W_g(S_m+1 ^y)→W_g(S_m+1 ⁿ)}。

本发明的有益效果是：本发明的目的在于只根据电网拓扑结构，不考虑相关电气量如电压稳定性与潮流方向的影响，基于电网网架结构对电网进行分区。本发明获得的分区可用于变电站调度操作领域，可避免对全网变电站进行分析，从而满足调度实时性要求。

附图说明

图1为本发明一种面向调度运行的电网拓扑分区方法的实施流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

参见图1，本发明的一种面向调度运行的电网拓扑分区方法，包括如下步骤：

第一步，将电网抽象成由节点和边组成的网络，其中变电站和发电厂抽象为节点S_m ⁿ，线路抽象为边L_m ⁿ，其中m表示电压等级，n表示编号；

第二步，确定变电站S_m+1 ⁿ的广义卫星区域，其中广义卫星区域是指节点S_m+1 ⁿ可能为其提供电能供应的若干节点S_m ^k，其数学表达式如下：

其中，节点S_m+1 ⁿ称为行星点，S_m ^k称为S_m+1 ⁿ的准卫星点；

第三步，确定W_g(S_m+1 ⁿ)的边界点，假定S_m ^k为边界点，表达为S_B,m ^k，其定义如下：

thereisno I_n-k(L_m ^x∈I_n-k),

butexists I_y-k(L_m ^x∈I_y-k),

then S_m ^k is S_B,m ^k

其中，η(S_m ^k)表示与S_m ^k相连的边集合，集合中边的数量等于d(S_m ^k)，y表示另一个行星点S_m+1 ^y；边界点具有方向性，如下式表达：

S_B,m ^k{W_g(S_m+1 ⁿ)→W_g(S_m+1 ^y)}

其中，S_B,m ^k表示W_g(S_m+1 ⁿ)到W_g(S_m+1 ^y)的边界点，而W_g(S_m+1 ^y)到W_g(S_m+1 ⁿ)的边界点则可能不是S_B,m ^k；

第四步，应用边界点对广义卫星区域W_g(S_m+1 ⁿ)进行修正，确定卫星区域W(S_m+1 ⁿ)，假定准卫星点S_m ^k，具体的修正规则如下：

1)如果d(S_m ^k)＝1，存在则S_m ^k为卫星点，否则不是，

2)如果d(S_m ^k)≥2，对于任意一个I_n-k，都存在S_B,m∈I_n-k，则S_m ^k不是卫星点，

3)如果d(S_m ^k)≥2，对于任意一个L_m ^x∈D(S_m ^k)，都存在L_m ^x∈I_n-k，则S_m ^k是卫星点；

第五步，确定不同卫星区域之间的边界区域B，假设已确定卫星区域W(S_m+1 ^s)与W(S_m+1 ^t)，则边界区域B(W(S_m+1 ^s),W(S_m+1 ^t))定义如下：

1)B(W(S_m+1 ^s),W(S_m+1 ^t))至少包含W(S_m+1 ^s)与W(S_m+1 ^t)之间的所有边界点；

2)B(W(S_m+1 ^s),W(S_m+1 ^t))中边界点之外的节点与行星点S_m+1 ^s之间的通路必定包含S_B,m ^k{W_g(S_m+1 ⁿ)→W_g(S_m+1 ^y)}而一定不包含S_B,m ^k{W_g(S_m+1 ^y)→W_g(S_m+1 ⁿ)}。

综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本发明的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本发明的范围之内。

Claims (1)

1.一种面向调度运行的电网拓扑分区方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，将电网抽象成由节点和边组成的网络，其中变电站和发电厂抽象为节点S_m ⁿ，线路抽象为边L_m ⁿ，其中m表示电压等级，n表示编号；

第二步，确定变电站S_m+1 ⁿ的广义卫星区域，其中广义卫星区域是指节点S_m+1 ⁿ可能为其提供电能供应的若干节点S_m ^k，其数学表达式如下：

其中，节点S_m+1 ⁿ称为行星点，S_m ^k称为S_m+1 ⁿ的准卫星点；

第三步，确定W_g(S_m+1 ⁿ)的边界点，假定S_m ^k为边界点，表达为S_B,m ^k，其定义如下：

thereisno I_n-k(L_m ^x _∈I_n-k),

butexists I_y-k(L_m ^x _∈I_y-k),

then S_m ^k is S_B,m ^k

其中，η(S_m ^k)表示与S_m ^k相连的边集合，集合中边的数量等于d(S_m ^k)，y表示另一个行星点S_m+1 ^y；边界点具有方向性，如下式表达：

S_B,m ^k{W_g(S_m+1 ⁿ)→W_g(S_m+1 ^y)}

其中，S_B,m ^k表示W_g(S_m+1 ⁿ)到W_g(S_m+1 ^y)的边界点，而W_g(S_m+1 ^y)到W_g(S_m+1 ⁿ)的边界点则可能不是S_B,m ^k；

第四步，应用边界点对广义卫星区域W_g(S_m+1 ⁿ)进行修正，确定卫星区域W(S_m+1 ⁿ)，假定准卫星点S_m ^k，具体的修正规则如下：

1)如果d(S_m ^k)＝1，存在则S_m ^k为卫星点，否则不是，

2)如果d(S_m ^k)≥2，对于任意一个I_n-k，都存在S_B,m∈I_n-k，则S_m ^k不是卫星点，

3)如果d(S_m ^k)≥2，对于任意一个L_m ^x∈D(S_m ^k)，都存在L_m ^x∈I_n-k，则S_m ^k是卫星点；

第五步，确定不同卫星区域之间的边界区域B，假设已确定卫星区域W(S_m+1 ^s)与W(S_m+1 ^t)，则边界区域B(W(S_m+1 ^s),W(S_m+1 ^t))定义如下：

1)B(W(S_m+1 ^s),W(S_m+1 ^t))至少包含W(S_m+1 ^s)与W(S_m+1 ^t)之间的所有边界点；

2)B(W(S_m+1 ^s),W(S_m+1 ^t))中边界点之外的节点与行星点S_m+1 ^s之间的通路必定包含S_B,m ^k{W_g(S_m+1 ⁿ)_→W_g(S_m+1 ^y)}而一定不包含S_B,m ^k{W_g(S_m+1 ^y)_→W_g(S_m+1 ⁿ)}。