CN107437142A - 一种电网设备带电状态分析方法及装置 - Google Patents

一种电网设备带电状态分析方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种电网设备带电状态分析方法及装置，其中方法包括：构建电网设备的网络拓扑结构模型，网络拓扑结构模型包括供电起始设备、各级电网设备和目标设备；获取供电起始设备，并将供电起始设备标识为带电；通过判断当供电起始设备为电源设备时，向电源设备等级方向进行广度优先搜索各级电网设备直到没有遇到比当前电源设备等级高的电源设备或与本级设备相邻的下级设备为止；将各级电网设备标识为带电，并将与本级设备相邻的上级设备作为本级设备的父设备，即本级设备作为父设备的子设备，判断父设备为供电起始设备，获取目标设备的带电状态信息和供电路径。本发明通过逐个查找子设备的父设备，可快速获得目标电网设备的带电状态信息。

Description

一种电网设备带电状态分析方法及装置
技术领域
本发明涉及电力信息技术领域，具体涉及一种电网设备带电状态分析方法及装置。
背景技术
随着全球能源互联网的快速建设与深入发展，电网设备呈现增长快、变化快、多样化的新趋势，电网设备资产管理水平不断提高，由于电网的运行方式多变，不同的运行方式决定了电网设备的带电状态，所以需要对电网设备运行带电状态分析提出更高要求。
目前，由于电网运行业务管理过程中很难获取电网运行状况的带电状态信息，故只能通过电网作业人员依靠各级调度、运行人员口头及书面提醒以及电网生产管理系统(PMS)的设备获取电网设备的带电状态信息，但是电网生产管理系统显示带电状态的准确性仅仅依靠调度员的判断为主，因此无法保证电网设备带电状态的正确性。
发明内容
因此，本发明实施例要解决的技术问题在于现有技术中的方式无法保证电网设备带电状态的正确性。
为此，本发明实施例提供了如下技术方案：
本发明实施例提供一种电网设备带电状态分析方法，包括如下步骤：构建所述电网设备的网络拓扑结构模型，所述网络拓扑结构模型包括供电起始设备、各级电网设备和目标设备；获取所述供电起始设备，并将所述供电起始设备标识为带电；判断所述供电起始设备是否为电源设备；当所述供电起始设备为电源设备时，向所述电源设备等级方向进行广度优先搜索所述各级电网设备直到没有遇到比当前电源设备等级高的电源设备或与本级设备相邻的下级设备为止；将所述各级电网设备标识为带电，并将与本级设备相邻的上级设备作为本级设备的父设备，即本级设备作为所述父设备的子设备；根据供电路径，多次查找所述子设备的父设备；判断所述父设备是否为所述供电起始设备；当所述父设备为所述供电起始设备时，获取所述目标设备的带电状态信息和供电路径。
可选地，所述供电起始设备通过查找多个电源点或发电厂进行获取。
可选地，所述电源设备包括变压器或母线设备。
可选地，还包括当所述供电起始设备不属于电源设备时，向所述供电起始设备的全方向进行广度优先搜索所述各级电网设备；执行所述当所述供电起始设备为电源设备时，向所述电源设备等级方向进行广度优先搜索所述各级电网设备直到没有遇到比当前电源设备等级高的电源设备或与本级设备相邻的下级设备为止的步骤。
可选地，所述构建所述电网设备的网络拓扑结构模型，所述网络拓扑结构模型包括供电起始设备、各级电网设备和目标设备，包括：根据图论将所述电网设备、所述电网设备之间连接关系分别表示为拓扑图形的顶点和边；分别将所述电网设备的信息、所述电网设备之间连接关系的信息表示为顶点属性和边属性；构建所述拓扑图形的结构模型。
本发明实施例提供一种电网设备带电状态分析装置，包括：构建模块，用于构建所述电网设备的网络拓扑结构模型，所述网络拓扑结构模型包括供电起始设备、各级电网设备和目标设备；第一获取模块，用于获取所述供电起始设备，并将所述供电起始设备标识为带电；第一判断模块，用于判断所述供电起始设备是否为电源设备；第一搜索模块，用于当所述供电起始设备为电源设备时，向所述电源设备等级方向进行广度优先搜索所述各级电网设备直到没有遇到比当前电源设备等级高的电源设备或与本级设备相邻的下级设备为止；标识模块，用于将所述各级电网设备标识为带电，并将与本级设备相邻的上级设备作为本级设备的父设备，即本级设备作为所述父设备的子设备；查找模块，用于根据供电路径，多次查找所述子设备的父设备；第二判断模块，用于判断所述父设备是否为所述供电起始设备；第二获取模块，用于当所述父设备为所述供电起始设备时，获取所述目标设备的带电状态信息和供电路径。
可选地，所述供电起始设备通过查找多个电源点或发电厂进行获取。
可选地，所述电源设备包括变压器或母线设备。
可选地，还包括第二搜索模块，用于当所述供电起始设备不属于电源设备时，向所述供电起始设备的全方向进行广度优先搜索所述各级电网设备；执行模块，用于执行所述第一搜索模块。
可选地，所述构建模块，包括：第一表示子模块，用于根据图论将所述电网设备、所述电网设备之间连接关系分别表示为拓扑图形的顶点和边；第二表示子模块，用于分别将所述电网设备的信息、所述电网设备之间连接关系的信息表示为顶点属性和边属性；构建子模块，用于构建所述拓扑图形的结构模型。
本发明实施例技术方案，具有如下优点：
本发明提供一种电网设备带电状态分析方法及装置，其中方法包括：构建电网设备的网络拓扑结构模型，网络拓扑结构模型包括供电起始设备、各级电网设备和目标设备；获取供电起始设备，并将供电起始设备标识为带电；通过判断当供电起始设备为电源设备时，向电源设备等级方向进行广度优先搜索各级电网设备直到没有遇到比当前电源设备等级高的电源设备或与本级设备相邻的下级设备为止；将各级电网设备标识为带电，并将与本级设备相邻的上级设备作为本级设备的父设备，即本级设备作为父设备的子设备，判断父设备为供电起始设备，获取目标设备的带电状态信息和供电路径。本发明通过逐个查找子设备的父设备，可快速获得目标电网设备的带电状态信息。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中电网设备带电状态分析方法的流程图；
图2为本发明实施例1中基于图论的网络拓扑图；
图3为本发明实施例1中为查找父设备的结构图；
图4为本发明实施例2中电网设备带电状态分析装置的结构框图；
图5为为本发明实施例2中电网设备带电状态分析装置中构建电网设备网络拓扑结构的结构框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本发明实施例提供一种电网设备带电状态分析方法，如图1所示，包括如下步骤：
S1、构建电网设备的网络拓扑结构模型，网络拓扑结构模型包括供电起始设备、各级电网设备和目标设备。
此处网络拓扑结构模型是一种基于图论所构建出应用于电网设备的拓扑图，在电力信息系统中，电网设备形成了庞大的网络拓扑结构，其中图论是数学的一个分支，以拓扑图为研究图像，图论中的图是由若干给定的点及连接两点的线所构成的拓扑图，这种图通常常用来描述某些事物间具有某种关系。引入图论和数据处理技术解决电网设备带电状态分析问题，能够最大限度的体现电网网络化特征，发挥图论处理和分析拓扑关系的优势，从而突破电网设备带电状态分析难点，提升电网拓扑分析效率，进一步推动电网精益化管理和全球能互联网源建设。供电起始设备为配电网络中对外输出的电源设备，各级电网设备由多条路径形成的电网设备，目标设备是需要查找的对象。
作为一种可选的实现方式，本实施例中的电网设备带电状态分析方法，步骤S1构建电网设备的网络拓扑结构模型，其中网络拓扑结构模型包括包括供电起始设备、各级电网设备和目标设备，包括：
第一步、如图2所示，根据图论将电网设备、电网设备之间连接关系分别表示为拓扑图形的顶点和边。电网设备包括变压器、断路器、隔离开关等，电网设备之间的连接关系通常为配网输电线。
第二步，分别将电网设备的信息、电网设备之间连接关系的信息表示为顶点属性和边属性。电网设备的信息可以为电网设备可以为电压、电流、功率等供电参数信息，电网设备的连接关系信息可以为配网输电线的开路或短路或带电信息。
第三步，构建拓扑图形的结构模型。根据以上步骤，完成基于图论的电网设备的网络拓扑结构模型，有利于快速分析电网设备的带电状态。
S2、获取供电起始设备，并将供电起始设备标识为带电。在网络拓扑结构模型中得到了供电起始设备后，将该供电起始设备标记为带电状态。
S3、判断供电起始设备是否为电源设备。例如：只有供电起始设备为电源设备才能向各级电网设备进行对外供电。
S4、当供电起始设备为电源设备时，向电源设备等级方向进行广度优先搜索各级电网设备直到没有遇到比当前电源设备等级高的电源设备或与本级设备相邻的下级设备为止。例如：当供电起始设备为变压器时，因为变压器的等级分为低电压方向和高电压方向。此时可以向该变压器低电压方向进行广度优先搜索直到没有遇到比该变压器等级高的变压器或没有遇到与当前设备相邻的下级设备时，停止拓扑支路的搜索。
S5、将各级电网设备标识为带电，并将与本级设备相邻的上级设备作为本级设备的父设备，即本级设备作为父设备的子设备。因为上述步骤S4已经搜索了电源设备等级方向的各级电网设备，所以将已搜索的电网设备都标记为带电状态，将本级设备的相邻的上级设备作为本级设备的父设备便于查找电网设备的带电状态信息。
S6、根据供电路径，多次查找子设备的父设备。在搜索电网设备的过程中已经确定的了拓扑支路的方向，所以根据该拓扑支路的供电路径，对一直更换父设备和子设备的身份进行多次查找父设备，如图3所示，为查找父设备的结构图。
S7、判断父设备是否为供电起始设备。判断一直查找的父设备是否为供电起始设备从而便于查好目标设备的带电信息。
S8、当父设备为供电起始设备时，获取目标设备的带电状态信息和供电路径。因为沿着供电路径查找的父设备为供电起始设备，说明供电起始设备可以给供电支路提供电能，然后得到目标设备的带电状态信息和供电路径。
作为一种可选的实现方式，本实施例中的电网设备带电状态分析方法，供电起始设备通过查找多个电源点或发电厂进行获取。例如：通过定位方式快速获取多个电源点或发电厂得到该供电起始设备。
作为一种可选的实现方式，本实施例中的电网设备带电状态分析方法，电源设备包括变压器或母线设备。变压器利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)，初级线圈一般为高电压，次级线圈一般为低电压方向，而母线设备利用高导电率的铜(铜排)、铝质材料制成的，用以传输电能，具有汇集和分配电力能力的设备，具备一个输电等级。无论是变压器还是母线设备都可以提供电压等级方向，便于广度优先搜索各级电网设备。
作为一种可选的实现方式，本实施例中的电网设备带电状态分析方法，还包括：当供电起始设备不属于电源设备时，向供电起始设备的全方向进行广度优先搜索各级电网设备；执行当供电起始设备为电源设备时，向电源设备等级方向进行广度优先搜索各级电网设备直到没有遇到比当前电源设备等级高的电源设备或与本级设备相邻的下级设备为止的步骤。当供电起始设备不属于电源设备，说明无法得到供电起始设备的供电路径，于是进行全方向搜索各级电网设备，获取更多的电网设备的相关信息。
实施例2
本发明实施例提供一种电网设备带电状态分析装置，如图4所示，包括：
构建模块41，用于构建电网设备的网络拓扑结构模型，网络拓扑结构模型包括供电起始设备、各级电网设备和目标设备；
第一获取模块42，用于获取供电起始设备，并将供电起始设备标识为带电；
第一判断模块43，用于判断供电起始设备是否为电源设备；
第一搜索模块44，用于当供电起始设备为电源设备时，向电源设备等级方向进行广度优先搜索各级电网设备直到没有遇到比当前电源设备等级高的电源设备或与本级设备相邻的下级设备为止；
标识模块45，用于将各级电网设备标识为带电，并将与本级设备相邻的上级设备作为本级设备的父设备，即本级设备作为父设备的子设备；
查找模块46，用于根据供电路径，多次查找子设备的父设备；
第二判断模块47，用于判断父设备是否为供电起始设备；
第二获取模块48，用于当父设备为供电起始设备时，获取目标设备的带电状态信息和供电路径。
作为一种可选的实现方式，本实施例中的电网设备带电状态分析装置，供电起始设备通过查找多个电源点或发电厂进行获取。
作为一种可选的实现方式，本实施例中的电网设备带电状态分析装置，电源设备包括变压器或母线设备。
作为一种可选的实现方式，本实施例中的电网设备带电状态分析装置，还包括：
第二搜索模块，用于当供电起始设备不属于电源设备时，向电源设备的全方向进行广度优先搜索各级电网设备；
执行模块，用于执行第一搜索模块44。
作为一种可选的实现方式，本实施例中的电网设备带电状态分析装置，如图5所示，构建模块41，包括：
第一表示子模块411，用于根据图论将电网设备、电网设备之间连接关系分别表示为拓扑图形的顶点和边；
第二表示子模块412，用于分别将电网设备的信息、电网设备之间连接关系的信息表示为顶点属性和边属性；
构建子模块413，用于构建拓扑图形的结构模型。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电网设备带电状态分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
构建所述电网设备的网络拓扑结构模型，所述网络拓扑结构模型包括供电起始设备、各级电网设备和目标设备；
获取所述供电起始设备，并将所述供电起始设备标识为带电；
判断所述供电起始设备是否为电源设备；
当所述供电起始设备为电源设备时，向所述电源设备等级方向进行广度优先搜索所述各级电网设备直到没有遇到比当前电源设备等级高的电源设备或与本级设备相邻的下级设备为止；
将所述各级电网设备标识为带电，并将与本级设备相邻的上级设备作为本级设备的父设备，即本级设备作为所述父设备的子设备；
根据供电路径，多次查找所述子设备的父设备；
判断所述父设备是否为所述供电起始设备；
当所述父设备为所述供电起始设备时，获取所述目标设备的带电状态信息和供电路径。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述供电起始设备通过查找多个电源点或发电厂进行获取。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电源设备包括变压器或母线设备。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
当所述供电起始设备不属于电源设备时，向所述供电起始设备的全方向进行广度优先搜索所述各级电网设备；
执行所述当所述供电起始设备为电源设备时，向所述电源设备等级方向进行广度优先搜索所述各级电网设备直到没有遇到比当前电源设备等级高的电源设备或与本级设备相邻的下级设备为止的步骤。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述构建所述电网设备的网络拓扑结构模型，所述网络拓扑结构模型包括供电起始设备、各级电网设备和目标设备，包括：
根据图论将所述电网设备、所述电网设备之间连接关系分别表示为拓扑图形的顶点和边；
分别将所述电网设备的信息、所述电网设备之间连接关系的信息表示为顶点属性和边属性；
构建所述拓扑图形的结构模型。
6.一种电网设备带电状态分析装置，其特征在于，包括：
构建模块，用于构建所述电网设备的网络拓扑结构模型，所述网络拓扑结构模型包括供电起始设备、各级电网设备和目标设备；
第一获取模块，用于获取所述供电起始设备，并将所述供电起始设备标识为带电；
第一判断模块，用于判断所述供电起始设备是否为电源设备；
第一搜索模块，用于当所述供电起始设备为电源设备时，向所述电源设备等级方向进行广度优先搜索所述各级电网设备直到没有遇到比当前电源设备等级高的电源设备或与本级设备相邻的下级设备为止；
标识模块，用于将所述各级电网设备标识为带电，并将与本级设备相邻的上级设备作为本级设备的父设备，即本级设备作为所述父设备的子设备；
查找模块，用于根据供电路径，多次查找所述子设备的父设备；
第二判断模块，用于判断所述父设备是否为所述供电起始设备；
第二获取模块，用于当所述父设备为所述供电起始设备时，获取所述目标设备的带电状态信息和供电路径。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述供电起始设备通过查找多个电源点或发电厂进行获取。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电源设备包括变压器或母线设备。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：
第二搜索模块，用于当所述供电起始设备不属于电源设备时，向所述供电起始设备的全方向进行广度优先搜索所述各级电网设备；
执行模块，用于执行所述第一搜索模块。
10.根据权利要求6-9任一项所述的装置，其特征在于，所述构建模块，包括：
第一表示子模块，用于根据图论将所述电网设备、所述电网设备之间连接关系分别表示为拓扑图形的顶点和边；
第二表示子模块，分别将所述电网设备的信息、所述电网设备之间连接关系的信息表示为顶点属性和边属性；
构建子模块，用于构建所述拓扑图形的结构模型。
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