CN111697573B - 一种基于拓扑追踪的电网断面供电范围分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于拓扑追踪的电网断面供电范围分析方法，该方法从调度主站系统获取电网实时运行的SVG接线图及模型拓扑数据；对电网多个电压等级的电网负荷潮流、设备运行状态进行追溯分析，并对拓扑分析设定收敛点；确定基于拓扑追踪分析的电网断面供电范围设备清单，进而获得各电压等级下的供电范围设备及线路清单。该方法可自动获取在接线图上选取设备下，各电压等级下的供电范围设备及线路清单，这个方法很好的替代了调度员人工方式逐个接线图检索分析的工作，具有实时、可靠、准确等特点。

Description

一种基于拓扑追踪的电网断面供电范围分析方法

技术领域

本发明涉及电网供电数据分析方法领域，更具体地，涉及一种基于拓扑追踪的电网断面供电范围分析方法。

背景技术

随着我国地区电网的不断发展，不同电压等级电网连接的电网运行方式日趋复杂，同时电网的实时运行方式不断变化，各变电站的接线方式也有很多不同。对于主网输电线路及其运行方式，更是需要考虑地区城市的线路走廊资源和投资等因素，这就导致很多变电站的供入输电线路出现特殊的接线，例如T接、线变组接线等，在大规模电网中的主网输电线路接线中也经常出现。

电网调度运行需要根据电网潮流变化和冬夏负荷特点、发生电网故障及紧急缺陷处置等，需要立即改变调整运行方式。虽然电网规划部门会不断更新绘制的电网运行方式图纸，但电网设备的实时运行状态及多个电压等级、变电站内部接线及运行方式，均不可能在一张运行图纸上可以直观反映，这就造成分析任意很难快速的分析出电网某个断面的供电范围数据。

调度主站监控着地区电网所有变电站及线路的运行设备，调度员可以人工在调度主站对某个设备逐级的分析供电断面的范围数据，但电网中不仅输电线路存在T接运行情况、变电站母线和主变也存在并列运行等运行情况，这就对人工的断面分析提出了很高的技术要求，需要对所分析断面内逐个潮流图核查、逐个变电站运行方式核查，才能逐步分析出所要分析设备的电网断面供电范围。

鉴于以上技术及人工分析的问题，严重制约了工作效率，特别是在发生电网事故时需紧急分析断面运行设备时，人工方式更加难保障快速复电工作开展。

申请号为201810414347.9的专利说明书中公开了一种扩大配电网供电能力的网络重构控制方法，本申请针对局部负荷水平较高或是馈线装接负载不均衡时，造成的过负荷形成了配网安全运行风险的状态，通过数据源获取、数据处理、运行状态分析，应用风险状态下的网络重构算法对网络进行重构，在实现运行中，通过调整开关的开合状态，实现负荷切改，尽量使馈线负荷均衡，改善局部过负荷的情况，可以有效提升区域电网整体供电能力，提高电网运行可靠性。然而，该专利无法实现获取在接线图上选取设备下，各电压等级下的供电范围设备及线路清单。

发明内容

本发明提供一种基于拓扑追踪的电网断面供电范围分析方法，该方法各电压等级下的供电范围设备及线路清单，这个方法很好的替代了调度员人工方式逐个接线图检索分析的工作。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种基于拓扑追踪的电网断面供电范围分析方法，包括以下步骤：

S1：从调度主站系统获取电网实时运行的SVG接线图及模型拓扑数据；

S2：对电网多个电压等级的电网负荷潮流、设备运行状态进行追溯分析，并对拓扑分析设定收敛点；

S3：确定基于拓扑追踪分析的电网断面供电范围设备清单，进而获得各电压等级下的供电范围设备及线路清单。

进一步地，所述步骤S1的具体过程是：

获取主站SVG接线图及设备状态，各变电站接线图的线路、设备及开关刀闸等运行状态与实际运行状态一直，即以电网运行的实时态进行分析。

进一步地，所述步骤S2的具体过程是：

在接线图上点击操作选择开关设备，同时以获取所选择的开关的编码，再通过或主站模型拓扑数据，结合SVG接线图及模型拓扑数据中的开关状态信息、在模型匹配所选的开关编码，进而通过模型拓扑解析设备供电范围，开始在模型逐电压等级、逐个变电站及母线的进行追踪及收敛。

进一步地，所述步骤S3的具体过程是：

在模型拓扑连接追踪分析后，获得所选设备的电网断面供电范围内的线路、变电站及其主变、母线等数据，再通过关系数据库线路的供电变户数。

进一步地，进行拓扑追踪，要考虑向合闸开关且正向供电负荷进行追踪线路设备，追踪到分闸开关处则作为边界设备停止追踪；追踪到开关属于反向供电负荷也作为边界设备停止追踪；

开关合闸：位置字＝1，开关分闸：位置字＝0；

正向供电：有功>＝0，反向供电：有功<0。

进一步地，进行拓扑追踪，先完成同一电压等级范围拓扑追踪，考虑部分电压等级电网潮流为环网运行方式，同时避免误潮流数据造成循环分析。

进一步地，进行拓扑追踪，对于同一线路、主变只做一次分析，要考虑追踪可能出现循环追踪、不同主变供电下级的母线并列运行同时对同一条线路或变电站供电，避免出现重复分析且容易无法收敛。

进一步地，进行拓扑追踪，从所选设备的电压等级，逐级往下一级电压等级设备追踪，并以10kV馈线作为追踪的末端设备，避免追踪到馈线外造成数据量大。

进一步地，电网电压等级分层：500kV—>220kV—>110kV—>35kV—>10kV。

进一步地，电网供电设备分层：输电线路—变电站—>主变—>母线—>馈线—>配变—>用户。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明通过主站实时运行模型及设备状态，利用模型拓扑分析技术，替代人工在调度主站窗口分析，快速分析获得电网断面的供电范围数据，解决了调度员人工分析难、效率低、准确性不高等问题；本发明的方法应用，技术分析后获得的数据为主站系统规范的设备编码数据，可以为后续自动生成电网断面追踪接线图提供数据；本发明的方法应用，技术分析后获得的数据可以发布到其他信息系统，为其他系统业务应用、故障处理等提供快速的数据支持。

附图说明

图1为本发明流程图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

如图1所示，一种基于拓扑追踪的电网断面供电范围分析方法：

S1、获取主站SVG接线图及设备状态(1)，各变电站接线图的线路、设备及开关刀闸等运行状态与实际运行状态一直，即以电网运行的实时态进行分析；

S2、在接线图上点击操作选择开关设备(2)，同时以获取所选择的开关的编码，再通过或主站模型拓扑数据，结合(1)的开关状态信息、在模型匹配(2)所选的开关编码，进而通过模型拓扑解析设备供电范围(4)，开始在模型逐电压等级、逐个变电站及母线的进行追踪及收敛：

1)、进行拓扑追踪，需要考虑向合闸开关且正向供电负荷进行追踪线路设备(5)，追踪到分闸开关处则作为边界设备停止追踪；追踪到开关属于反向供电负荷也作为边界设备停止追踪；

开关合闸：位置字＝1，开关分闸：位置字＝0；

正向供电：有功>＝0，反向供电：有功<0；

2)、进行拓扑追踪，先完成同一电压等级范围拓扑追踪(6)，主要考虑部分电压等级电网潮流为环网运行方式，同时避免误潮流数据造成循环分析；

3)、进行拓扑追踪，对于同一线路、主变只做一次分析(7)，主要考虑上述2)的追踪可能出现循环追踪、不同主变供电下级的母线并列运行同时对同一条线路或变电站供电，避免出现重复分析且容易无法收敛；

4)、进行拓扑追踪，从所选设备的电压等级，逐级往下一级电压等级设备追踪，并以10kV馈线作为追踪的末端设备(8)，避免追踪到馈线外造成数据量大；

电网电压等级分层：500kV—>220kV—>110kV—>35kV—>10kV

S3、在以上的模型拓扑连接追踪分析后，获得所选设备的电网断面供电范围内的线路、变电站及其主变、母线等数据，再通过关系数据库线路的供电变户数(9)；

电网供电设备分层：输电线路—变电站—>主变—>母线—>馈线—>配变—>用户；

S4、通过系统展示统计的电网断面供电范围数据(10)，主要以变电站、主变、母线、馈线、配变、用户等信息及数量的内容依次展示追踪的数据；

S5、由系统导出或接口发布追踪分析的供电范围数据(11)，便于业务分析任意快速获得数据电子文件，以及通过系统接口快速发布电网某设备供电的电网断面的各类设备数据。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。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。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于拓扑追踪的电网断面供电范围分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：从调度主站系统获取电网实时运行的SVG接线图及模型拓扑数据；

S2：对电网多个电压等级的电网负荷潮流、设备运行状态进行追溯分析，并对拓扑分析设定收敛点；

S3：确定基于拓扑追踪分析的电网断面供电范围设备清单，进而获得各电压等级下的供电范围设备及线路清单；

所述步骤S1的具体过程是：

获取主站SVG接线图及设备状态，各变电站接线图的线路、设备及开关刀闸运行状态与实际运行状态一致，即以电网运行的实时态进行分析；

所述步骤S2的具体过程是：

在接线图上点击操作选择开关设备，同时以获取所选择的开关的编码，再通过主站模型拓扑数据，结合SVG接线图及模型拓扑数据中的开关状态信息、模型匹配所选的开关编码，进而通过模型拓扑解析设备供电范围，开始在模型逐电压等级、逐个变电站及母线的进行追踪及收敛；

所述步骤S3的具体过程是：

在模型拓扑连接追踪分析后，获得所选设备的电网断面供电范围内的线路、变电站及其主变、母线数据，再通过关系数据库线路的供电变户数；

进行拓扑追踪，要考虑向合闸开关且正向供电负荷进行追踪线路设备，追踪到分闸开关处则作为边界设备停止追踪；追踪到开关属于反向供电负荷也作为边界设备停止追踪；

开关合闸：位置字＝1，开关分闸：位置字＝0；

正向供电：有功>＝0，反向供电：有功<0；

进行拓扑追踪，先完成同一电压等级范围拓扑追踪，考虑部分电压等级电网潮流为环网运行方式，同时避免误潮流数据造成循环分析。

2.根据权利要求1所述的基于拓扑追踪的电网断面供电范围分析方法，其特征在于，进行拓扑追踪，对于同一线路、主变只做一次分析，要考虑追踪可能出现循环追踪、不同主变供电下级的母线并列运行同时对同一条线路或变电站供电，避免出现重复分析且容易无法收敛。

3.根据权利要求2所述的基于拓扑追踪的电网断面供电范围分析方法，其特征在于，进行拓扑追踪，从所选设备的电压等级，逐级往下一级电压等级设备追踪，并以10kV馈线作为追踪的末端设备，避免追踪到馈线外造成数据量大。

4.根据权利要求1-3任一项所述的基于拓扑追踪的电网断面供电范围分析方法，其特征在于，电网电压等级分层：500kV—>220kV—>110kV—>35kV—>10kV。

5.根据权利要求1-3任一项所述的基于拓扑追踪的电网断面供电范围分析方法，其特征在于，电网供电设备分层：输电线路—变电站—>主变—>母线—>馈线—>配变—>用户。

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