TWI731677B - 電力網路系統及電力網路拓樸動態重組方法 - Google Patents
電力網路系統及電力網路拓樸動態重組方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI731677B TWI731677B TW109115702A TW109115702A TWI731677B TW I731677 B TWI731677 B TW I731677B TW 109115702 A TW109115702 A TW 109115702A TW 109115702 A TW109115702 A TW 109115702A TW I731677 B TWI731677 B TW I731677B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- power
- power network
- nodes
- control device
- reachability detection
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
電力網路拓樸動態重組方法包含：取得包含多個電力節點及連接線之電力網路之拓樸資訊；執行初始化程序，以根據拓樸資訊產生表示該些電力節點之第一集合、表示該些連接線之第二集合、表示已選用電力節點之第三集合及表示已選用連接線之第四集合；執行可達性偵測程序，由第一集合中選出包含具流出方向之連接線之電力節點，且將電力節點由第一集合移至第三集合；將第二集合中由第三集合流入第一集合之該些連接線移至第四集合，再將該些連接線流入之該些電力節點由第一集合移至第三集合，直到第一集合為空集合。
Description
本發明係有關於一種電力網路系統，特別是一種能動態重組電力網路拓樸的電力網路系統。本發明還涉及此電力網路系統的電力網路拓樸動態重組方法。
目前，發電廠與用戶端之間的輸電與配電理論上會具有高達10%至20%的電力耗損。然而，由於未來會將分散式再生能源發電技術(Distributed renewable energy generation)應用於電力網路(Power network)，故各個電力節點都可能在各個不同時間具備不同的供電角色或用電角色，並且電力可以在這些電力節點之間就近傳輸，故可以大幅降低電力耗損。
未來，電力網路的主要架構將不再是傳統的放射狀拓樸(Radial topology)，故其控制與管理方法已成為目前重要的發展方向，須以嶄新方法與技術以滿足未來的需求。例如，為了因應分散式再生能源因環境天氣的不可預測所造成的不穩定性、點對點電力交易以及智慧用電動態需量反應(Demand response)，電力網路系統須具備電力網路拓樸動態重組(Dynamic power network reconfiguration)功能。
根據本發明之其中一目的，提出一種電力網路系統，其包含複數個電力節點及控制裝置。控制裝置執行初始化程序，以根據該些電力節點之電力網路之拓樸資訊產生表示該些電力節點之第一集合、表示具方向性之複數個連接線之第二集合、表示已選用電力節點之第三集合及表示已選用連接線之第四集合。其中，控制裝置執行可達性偵測程序，由第一集合中選出一個包含具流出方向之連接線之電力節點，且將此電力節點由第一集合移至第三集合，並選擇第二集合中由第三集合流入第一集合且不屬於第四集合之該些連接線，再將該些連接線由第二集合移至第四集合，再將該些連接線流入之該些電力節點由第一集合移至第三集合，直到第一集合為空集合。
在一實施例中，若控制裝置在可達性偵測程序中判斷第二集合不包含由第三集合流入第一集合且不屬於第四集合之連接線且第一集合不為空集合，控制裝置以第一集合中剩餘的該些電力節點重新進行可達性偵測程序。
在一實施例中，若控制裝置在可達性偵測程序中判斷第二集合不包含由第三集合流入第一集合且不屬於第四集合之連接線且第一集合為空集合，控制裝置結束可達性偵測程序。
在一實施例中，若控制裝置判斷電力網路只具有一個子拓樸，則判斷所有該些電力節點皆可達，並判斷電力網路重組完成。
在一實施例中，若控制裝置判斷電力網路具有多個子拓樸，則判斷各個子拓樸之該些電力節點皆可達。
在一實施例中，控制裝置由各個子拓樸中選擇各一代表電力節點，並根據該些代表電力節點及電力網路之複數個備用連接線執行可達性偵測程序。
在一實施例中，控制裝置判斷選用之該些備用連接線之數量等於該些代表電力節點的數量減去1，則判斷所有該些電力節點皆可達。
在一實施例中，控制裝置判斷選用之該些備用連接線之數量不等於該些代表電力節點的數量減去1，則重新取得電力網路之拓樸資訊，並重新進行初始化程序及可達性偵測程序。
根據本發明之其中一目的，再提出一種電力網路拓樸動態重組方法：取得包含複數個電力節點及具方向性之複數個連接線之電力網路之拓樸資訊；執行初始化程序，以根據拓樸資訊產生表示該些電力節點之第一集合、表示該些連接線之第二集合、表示已選用電力節點之第三集合及表示已選用連接線之第四集合；執行可達性偵測程序，由第一集合中選出一個包含具流出方向之連接線之電力節點，且將此電力節點由第一集合移至第三集合；在可達性偵測程序中，選擇第二集合中由第三集合流入第一集合且不屬於第四集合之連接線；以及在可達性偵測程序中，將第二集合中由第三集合流入第一集合之該些連接線移至第四集合，再將該些連接線流入之該些電力節點由第一集合移至第三集合，直到第一集合為空集合。
在一實施例中，在可達性偵測程序中，選擇第二集合中由第三集合流入第一集合且不屬於第四集合之連接線之步驟更包含下列步驟：在可達性偵測程序中，若第二集合不包含由第三集合流入第一集合且不屬於第四集合之連接線且第一集合不為空集合，以第一集合中剩餘的該些電力節點重新進行可達性偵測程序。
在一實施例中，在可達性偵測程序中，選擇第二集合中由第三集合流入第一集合且不屬於第四集合之連接線之步驟更包含下列步驟：在可達性偵測程序中，若第二集合不包含由第三集合流入第一集合且不屬於第四集合之連接線且第一集合為空集合，則結束可達性偵測程序。
在一實施例中，在可達性偵測程序中，若第二集合不包含由第三集合流入第一集合且不屬於第四集合之連接線且第一集合為空集合，則結束可達性偵測程序之步驟更包含下列步驟：判斷電力網路之子拓樸數量，若電力網路具有一個子拓樸，則判斷所有該些電力節點皆可達，並判斷電力網路重組完成。
在一實施例中，在該可達性偵測程序中，若第二集合不包含由第三集合流入第一集合且不屬於第四集合之連接線且第一集合為空集合，則結束可達性偵測程序之步驟更包含下列步驟：判斷電力網路之子拓樸數量，若電力網路具有多個子拓樸，則判斷各個子拓樸之該些電力節點皆可達。
在一實施例中，判斷電力網路之子拓樸數量，若電力網路具有多個子拓樸，則判斷各個子拓樸之該些電力節點皆可達之步驟更包含下列步驟：由各個子拓樸中選擇各一代表電力節點；以及根據該些代表電力節點及電力網路之複數個備用連接線執行可達性偵測程序。
在一實施例中，根據該些代表電力節點及電力網路之複數個備用連接線執行可達性偵測程序之步驟更包含下列步驟：判斷電力網路之選用之該些備用連接線之數量，若選用之該些備用連接線之數量等於該些代表電力節點的數量減去1，則判斷所有該些電力節點皆可達。
在一實施例中，根據該些代表電力節點及電力網路之複數個備用連接線執行可達性偵測程序之步驟更包含下列步驟：判斷電力網路之選用之該些備用連接線之數量，若選用之該些備用連接線之數量不等於該些代表電力節點的數量減去1，則重新取得電力網路之拓樸資訊，並重新進行初始化程序及可達性偵測程序。
承上所述，依本發明之電力網路系統及電力網路拓樸動態重組方法，其可具有一或多個下述優點：
(1)本發明之一實施例中，電力網路拓樸動態重組方法能根據電力網路的拓樸資訊動態重組電力網路中的複數個電力節點，使電力網路之各個子拓樸之該些電力節點或全部電力節點皆可達，以符合未來在分散式再生能源、點對點電力交易以及智慧用電動態需量反應的需求。
(2)本發明之一實施例中，電力網路拓樸動態重組方法能針對整個電力網路之路徑進行配置，使原本不可達的電力節點變成可達，且能進一步連接原本相互不可達的多個節點，故更能符合未來的需求。
(3)本發明之一實施例中，電力網路拓樸動態重組方法能根據市電併聯、微電網併聯、孤島運轉、電力儲存裝置、用戶端負載等新式電力網路的特性完成動態重組，因此能達到更佳的效能。
以下將參照相關圖式，說明依本發明之電力網路系統及電力網路拓樸動態重組方法之實施例，為了清楚與方便圖式說明之故，圖式中的各部件在尺寸與比例上可能會被誇大或縮小地呈現。在以下描述及/或申請專利範圍中，當提及元件「連接」或「耦合」至另一元件時，其可直接連接或耦合至該另一元件或可存在介入元件；而當提及元件「直接連接」或「直接耦合」至另一元件時，不存在介入元件，用於描述元件或層之間之關係之其他字詞應以相同方式解釋。為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。
請參閱第1圖、第2圖及第3圖，其係為本發明之第一實施例之電力網路系統之第一示意圖、第二示意圖及第三示意圖。如第1圖所示，電力網路系統1包含複數個電力節點V1~V10、複數個具方向性的連接線e1~e10及控制裝置11。
該些電力節點V1~V10形成一電力網路。在本實施例中，電力節點V1為市電節點；電力節點V2、V3、V5、V6為再生能源發電裝置節點；電力節點V4、V7為儲能裝置節點；電力節點V8、V9、V10為負載節點。
控制裝置11執行初始化程序；在一實施例中，控制裝置11可為電力公司的中控電腦、社區的中控電腦或類似的裝置，以對一地區內的電力網路進行動態重組；在另一實施例中，控制裝置11也可為分散式電力能源系統的電腦裝置，並對此系統進行動態重組。在初始化程序中，控制裝置11根據該些電力節點V1~V10之電力網路之拓樸資訊T產生表示未選用的該些電力節點之第一集合T{V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8, V9, V10}、表示未選用的該些連接線之第二集合E{e1, e2, e3, e4, e5, e6, e7, e8, e9, e10}、表示已選用電力節點之第三集合S
1{ }及表示已選用連接線之第四集合R
1{ }；此時，第三集合S
1及第四集合R
1為空集合。
接著，控制裝置11執行第一回合的可達性偵測程序。在第一回合的可達性偵測程序中，控制裝置11由第一集合T中選出一個包含具流出方向之連接線之電力節點V1，且將此電力節點V1由第一集合T及移至第三集合S
1。然後，控制裝置11由第二集合E中選擇由第三集合S
1流入第一集合T且不屬於第四集合R
1之連接線e1，再將連接線e1由第二集合E移至第四集合R
1；同時，控制裝置11將連接線e1流入之電力節點V8由第一集合T移至第三集合S
1。接下來，控制裝置11判斷第二集合E中是否仍存在由第三集合S
1流入第一集合T且不屬於第四集合R
1之連接線?若是，控制裝置11接著由第二集合E中選擇由第三集合S
1流入第一集合T且不屬於第四集合R
1之連接線e2，再將連接線e2由第二集合E移至第四集合R
1；同時，控制裝置11將連接線e2流入之電力節點V7由第一集合T移至第三集合S
1。然後，控制裝置11判斷第二集合E中是否仍存在由第三集合S
1流入第一集合T且不屬於第四集合R
1之連接線?若是，控制裝置11接著由第二集合E中選擇由第三集合S
1流入第一集合T且不屬於第四集合R
1之連接線e3，再將連接線e3由第二集合E移至第四集合R
1；同時，控制裝置11將連接線e3流入之電力節點V10由第一集合T移至第三集合S
1。同樣的，控制裝置11判斷第二集合E中是否仍存在由第三集合S
1流入第一集合T且不屬於第四集合R
1之連接線?由於第二集合E中已不存在由第三集合S
1流入第一集合T且不屬於第四集合R
1之連接線，控制裝置11結束第一回合的可達性偵測程序。在第一回合的可達性偵測程序中，第三集合S
1更新為{V1, V7, V8, V10}，而第四集合R
1更新為{e1, e2, e3}。然後，控制裝置11判斷第二集合T是否為空集合?若是，控制裝置11判斷電力網路重組完成，此時子拓樸的數量為1，此子拓樸包含該些電力節點V1、V7、V8、V10，且所有該些電力節點V1、V7、V8、V10皆可達。在本實施例中，此時第二集合T不為空集合，故控制裝置11進行初始化程序，並開始第二回合的可達性偵測程序。
如第2圖所示，在初始化程序中，控制裝置11根據該些電力節點V1~V10之電力網路之拓樸資訊T產生表示未選用的該些電力節點之第一集合T{ V2, V3, V4, V5, V6, V9 }、表示未選用的該些連接線之第二集合E{e4, e5, e6, e7, e8, e9, e10}、表示已選用電力節點之第三集合S
2{ }及表示已選用連接線之第四集合R
2{ }；此時，第三集合S
2及第四集合R
2為空集合。
控制裝置11執行第二回合的可達性偵測程序。在第二回合的可達性偵測程序中，控制裝置11由第一集合T中選出一個包含具流出方向之連接線之電力節點V2，且將此電力節點V2由第一集合T移至第三集合S
2。控制裝置11判斷第二集合E中是否仍存在由第三集合S
2流入第一集合T且不屬於第四集合R
2之連接線?若是，控制裝置11接著由第二集合E中選擇由第三集合S
2流入第一集合T且不屬於第四集合R
2之連接線e4，再將連接線e4由第二集合E移至第四集合R
2；同時，控制裝置11將連接線e4流入之電力節點V4由第一集合T移至第三集合S
2。同樣的，控制裝置11判斷第二集合E中是否仍存在由第三集合S
2流入第一集合T且不屬於第四集合R
2之連接線?由於第二集合E中已不存在由第三集合S
2流入第一集合T且不屬於第四集合R
2之連接線，控制裝置11結束第二回合的可達性偵測程序。在第二回合的可達性偵測程序中，第三集合S
2更新為{V2, V4}，而第四集合R
2更新為{e4}。然後，控制裝置11判斷第二集合T是否為空集合?若是，控制裝置11判斷電力網路重組完成，此時子拓樸的數量為2；第一個子拓樸包含該些電力節點V1、V7、V8、V10，且所有電力節點V1、V7、V8、V10皆可達；第二個子拓樸包含該些電力節點V2、V4，且所有該些電力節點V2、V4皆可達。在本實施例中，此時第二集合T不為空集合，故控制裝置11進行初始化程序，並開始第三回合的可達性偵測程序。
如第3圖所示，在初始化程序中，控制裝置11根據該些電力節點V1~V10之電力網路之拓樸資訊T產生表示未選用的該些電力節點之第一集合T{ V3, V5, V6, V9 }、表示未選用的該些連接線之第二集合E{e5, e6, e7, e8, e9, e10}、表示已選用電力節點之第三集合S
3{ }及表示已選用連接線之第四集合R
3{ }；此時，第三集合S
3及第四集合R
3為空集合。
控制裝置11執行第三回合的可達性偵測程序。在第三回合的可達性偵測程序中，控制裝置11由第一集合T中選出一個包含具流出方向之連接線之電力節點V5，且將此電力節點V5由第一集合T移至第三集合S
3。控制裝置11判斷第二集合E中是否仍存在由第三集合S
3流入第一集合T且不屬於第四集合R
3之連接線?若是，控制裝置11接著由第二集合E中選擇由第三集合S
2流入第一集合T且不屬於第四集合R
2之連接線e6，再將連接線e6由第二集合E移至第四集合R
3；同時，控制裝置11將連接線e6流入之電力節點V9由第一集合T移至第三集合S
3。同樣的，控制裝置11判斷第二集合E中是否仍存在由第三集合S
3流入第一集合T且不屬於第四集合R
3之連接線?由於第二集合E中已不存在由第三集合S
3流入第一集合T且不屬於第四集合R
3之連接線，控制裝置11結束第三回合的可達性偵測程序。在第三回合的可達性偵測程序中，第三集合S
3更新為{V5, V9}，而第四集合R
3更新為{e6}。然後，控制裝置11判斷第二集合T是否為空集合?若是，控制裝置11判斷電力網路重組完成，此時子拓樸的數量為3；第一個子拓樸包含該些電力節點V1、V7、V8、V10，且所有電力節點V1、V7、V8、V10皆可達；第二個子拓樸包含該些電力節點V2、V4，且所有該些電力節點V2、V4皆可達；第二個子拓樸包含該些電力節點V5、V9，且所有該些電力節點V5、V9皆可達。在本實施例中，此時第二集合T不為空集合，故控制裝置11進行初始化程序，並開始第四回合的可達性偵測程序。
在初始化程序中，控制裝置11根據該些電力節點V1~V10之電力網路之拓樸資訊T產生未選用的該些電力節點之第一集合T{V3, V6}、表示未選用的該些連接線之第二集合E{e5, e7, e8, e9, e10}、表示已選用電力節點之第三集合S
4{ }及表示已選用連接線之第四集合R
4{ }；此時，第三集合S
4及第四集合R
4為空集合。
在第四回合的可達性偵測程序中，控制裝置11由第一集合T中選出一個包含具流出方向之連接線e5之電力節點V3，且將此電力節點V5第一集合T移至第三集合S
4。由於第二集合E中已不存在由第三集合S
4流入第一集合T且不屬於第四集合R
4之連接線，控制裝置11結束第四回合的可達性偵測程序。在第四回合的可達性偵測程序中，第三集合S
4更新為{V3}，而第四集合R
4為空集合。此時第二集合T不為空集合，故控制裝置11進行初始化程序，並開始第五回合的可達性偵測程序。
在初始化程序中，控制裝置11根據該些電力節點V1~V10之電力網路之拓樸資訊T產生未選用的該些電力節點之第一集合T{V6}、表示未選用的該些連接線之第二集合E{e7, e8, e9, e10}、表示已選用電力節點之第三集合S
5{ }及表示已選用連接線之第四集合R
5{ }；此時，第三集合S
5及第四集合R
5為空集合。
在第五回合的可達性偵測程序中，控制裝置11由第一集合T中選出一個包含具流出方向之連接線e7之電力節點V6，且將此電力節點V6第一集合T移至第三集合S
5。由於第二集合E中已不存在由第三集合S
5流入第一集合T且不屬於第四集合R
5之連接線，控制裝置11結束第五回合的可達性偵測程序。在第五回合的可達性偵測程序中，第三集合S
5更新為{V6}，而第四集合R
5為空集合。此時第二集合T為空集合，控制裝置11判斷電力網路重組完成，此時子拓樸的數量為5，且各子拓樸的內部電力節點皆可達。
接下來，控制裝置11則進一步試著將所有子拓樸連接起來，使所有電力節點V1~V10皆可達。其中，控制裝置11由各個子拓樸中選擇各一代表電力節點，並同時納入電力網路之複數個備用連接線執行前述之初始化程序及可達性偵測程序；備用連接線為電力網路在佈線時已有設置但實際上沒有在使用的連接線。控制裝置11可由各個子拓樸任選一個電子節點，或根據各個電力節點的電流、電壓、功率、連接線數量或連接線方向等特性進行選擇，以符合實際上應用的需求。
例如，控制裝置11可選擇電力節點V8做為第一個子拓樸的代表電力節點、電力節點V2做為第二個子拓樸的代表電力節點、電力節點V5做為第三個子拓樸的代表電力節點、電力節點V3做為第四個子拓樸的代表電力節點及電力節點V6做為第五個子拓樸的代表電力節點，並將備用連接線b1、b2、b3、b4、b5、b6納入以執行前述之初始化程序及可達性偵測程序。
在初始化程序中，控制裝置11產生未選用的該些電力節點之第一集合T{ V2、V5、V6、V8}、表示未選用的該些備用連接線之第二集合E{b1, b2, b3, b4, b5, b6}、表示已選用電力節點之第三集合S
1’{ }及表示已選用連接線之第四集合R
1’{ }；此時，第三集合S
1’{ }及第四集合R
1’為空集合。
接下來，控制裝置11執行前述的可達性偵測程序；由於執行的方式相同，故不在此多加贅述。若可達性偵測程序完成且控制裝置11選用的備用連接線為b1、b4、b5，控制裝置1判斷選用的備用連接線b1、b4、b5之數量等於該些代表電力節點V2、V5、V6、V8的數量減去1，則表示該些該些電力節點V2、V5、V6、V8可相互連接，故所有該些電力節點V1~V10皆可達。
相反的，若可達性偵測程序完成，控制裝置1判斷選用的備用連接線之數量不等於該些代表電力節點V2、V5、V6、V8的數量減去1，則表示該些該些電力節點V2、V5、V6、V8無法相互連接。此時，重新取得電力網路之拓樸資訊T，並重新進行電力網路重組。
透過重覆進行電力網路重組，控制裝置1能夠以極佳的效率盡可能找到更好的連接方式，使所有電力節點V1~V10皆可達。因此，電力網路系統1確實能符合未來在分散式再生能源、點對點電力交易以及智慧用電動態需量反應的需求。
此外，控制裝置1還可針對市電併聯、微電網併聯、孤島運轉、電力儲存裝置、用戶端負載等新式電力網路的特性進行動態重組，以達到更佳的效能。
請參閱第4圖，其係為本發明之第一實施例之電力網路系統之電力網路拓樸動態重組方法之流程圖。本實施例之電力網路系統1之電力網路拓樸動態重組方法可包含下列步驟：
步驟S41：取得包含複數個電力節點及具方向性之複數個連接線之電力網路之拓樸資訊。
步驟S42：執行初始化程序，以根據拓樸資訊產生表示該些電力節點之第一集合、表示該些連接線之第二集合、表示已選用電力節點之第三集合及表示已選用連接線之第四集合。
步驟S43：執行可達性偵測程序，由第一集合中選出一個包含具流出方向之連接線之電力節點，且將此電力節點由第一集合移至第三集合。
步驟S44：在可達性偵測程序中，選擇第二集合中由第三集合流入第一集合且不屬於第四集合之連接線。
步驟S45：在可達性偵測程序中，將第二集合中由第三集合流入第一集合之該些連接線移至第四集合，再將該些連接線流入之該些電力節點由第一集合移至第三集合，直到第一集合為空集合。
值得一提的是，目前並沒有一種能根據電力網路的拓樸資訊動態重組電力網路的方法，因此無法符合未來在分散式再生能源、點對點電力交易以及智慧用電動態需量反應的需求。相反的，本發明之實施例，電力網路拓樸動態重組方法能根據電力網路的拓樸資訊動態重組電力網路中的複數個電力節點，使電力網路之各個子拓樸之該些電力節點或全部電力節點皆可達，以符合未來在分散式再生能源、點對點電力交易以及智慧用電動態需量反應的需求。
另外，根據本發明之實施例，電力網路拓樸動態重組方法能針對整個電力網路之路徑進行配置，使原本不可達的電力節點變成可達，且能進一步連接原本相互不可達的多個節點，故更能符合未來的需求。
此外，根據本發明之實施例，電力網路拓樸動態重組方法能根據市電併聯、微電網併聯、孤島運轉、電力儲存裝置、用戶端負載等新式電力網路的特性完成動態重組，因此能達到更佳的效能。由上述可知，根據本發明之實施例之電力網路系統及電力網路拓樸動態重組方法確實可達到極佳的技術效果。
請參閱第5A圖及第5B圖，其係為本發明之第二實施例之電力網路拓樸動態重組方法之流程圖；本實施例舉例說明了電力網路拓樸動態重組方法的詳細步驟。如第5A圖及第5B圖所示，電力網路拓樸動態重組方法包含下列步驟：
步驟S51：取得包含複數個電力節點及具方向性之複數個連接線之電力網路之拓樸資訊；並進入步驟S52。
步驟S52：執行初始化程序，根據該些電力節點之電力網路之拓樸資訊產生表示未選用的該些電力節點之第一集合T及未選用的該些連接線之第二集合E，並設定回合數k為0；並進入步驟S53。
步驟S53：執設定回合數k=k+1；並進入步驟S54。
步驟S54：執行初始化程序，設定已選用電力節點之第三集合S
k及表示已選用連接線之第四集合R
k為空集合；並進入步驟S55。
S55：執行可達性偵測程序，由第一集合T中選出一個包含具流出方向之連接線之電力節點，且將此電力節點由第一集合T移至第三集合S
k。
S56：執行可達性偵測程序，判斷第二集合E中是否仍存在由第三集合S
k流入第一集合T且不屬於第四集合R
k之連接線?若是，則進入步驟S561；若否，則進入步驟S562。
S561：執行可達性偵測程序，由第二集合E中選擇由第三集合S
k流入第一集合T且不屬於第四集合R
k之連接線並移至第四集合R
k，並將連接線流入之電力節點由第一集合T移至第三集合S
k；並回到步驟S56。
步驟S562：判斷第二集合T是否為空集合?若是，則進入步驟S57；若否，則回到步驟S53。
步驟S57：判斷子拓樸的數量是否等於1?若是，則進入步驟S58；若否，則進入步驟S60。
步驟S58：電力網路重組完成，所有電力節點皆可達。
步驟S60：判斷各個子拓樸之該些電力節點皆可達，進行該些子拓樸的動態重組；並進入步驟S61。
步驟S61：由各個子拓樸中選擇各一代表電力節點，並納入電力網路之複數個備用連接線執行前述之初始化程序；並進入步驟S62。
步驟S62：以該些代表電力節點及該些備用連接線執行可達性偵測程序；並進入步驟S63。
步驟S63：判斷選用的備用連接線之數量是否等於該些代表電力節點的數量減去1?若是，則進入步驟S64；若否，則回到步驟S51。
步驟S64：電力網路重組完成，所有電力節點皆可達。
綜上所述，根據本發明之實施例，電力網路拓樸動態重組方法能根據電力網路的拓樸資訊動態重組電力網路中的複數個電力節點，使電力網路之各個子拓樸之該些電力節點或全部電力節點皆可達，以符合未來在分散式再生能源、點對點電力交易以及智慧用電動態需量反應的需求。
另外，根據本發明之實施例，電力網路拓樸動態重組方法能針對整個電力網路之路徑進行配置，使原本不可達的電力節點變成可達，且能進一步連接原本相互不可達的多個節點，故更能符合未來的需求。
此外，根據本發明之實施例，電力網路拓樸動態重組方法能根據市電併聯、微電網併聯、孤島運轉、電力儲存裝置、用戶端負載等新式電力網路的特性完成動態重組，因此能達到更佳的效能。
可見本發明在突破先前之技術下，確實已達到所欲增進之功效，且也非熟悉該項技藝者所易於思及，其所具之進步性、實用性，顯已符合專利之申請要件，爰依法提出專利申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵創作，至感德便。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。其它任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應該包含於後附之申請專利範圍中。
1:電力網路系統
11:控制裝置
V1~V10:電力節點
e1~e10:連接線
T:拓樸資訊
S41~S45, S51~S58, S561~S562, S60~S64:步驟流程
第1圖 係為本發明之第一實施例之電力網路系統之第一示意圖。
第2圖 係為本發明之第一實施例之電力網路系統之第二示意圖。
第3圖 係為本發明之第一實施例之電力網路系統之第三示意圖。
第4圖 係為本發明之第一實施例之電力網路系統之電力網路拓樸動態重組方法之流程圖。
第5A圖~第5B圖 係為本發明之第二實施例之電力網路拓樸動態重組方法之流程圖。
S51~S58,S561~S562,S60~S64:步驟流程
Claims (16)
- 一種電力網路系統，係包含：複數個電力節點；以及一控制裝置，係執行一初始化程序，以根據該些電力節點之一電力網路之一拓樸資訊產生表示該些電力節點之一第一集合、表示具方向性之複數個連接線之一第二集合、表示已選用電力節點之一第三集合及表示已選用連接線之一第四集合，其中該控制裝置執行一可達性偵測程序，由該第一集合中選出一個包含具流出方向之該連接線之該電力節點，且將該電力節點由該第一集合移至該第三集合，且選擇該第二集合中由該第三集合流入該第一集合且不屬於該第四集合之該些連接線，並將該些連接線由該第二集合移至該第四集合，再將該些連接線流入之該些電力節點由該第一集合移至該第三集合，直到該第一集合為空集合。
- 如請求項1所述之電力網路系統，其中若該控制裝置在該可達性偵測程序中判斷該第二集合不包含由該第三集合流入該第一集合且不屬於該第四集合之該連接線且該第一集合不為空集合，該控制裝置以該第一集合中剩餘的該些電力節點重新進行該初始化程序及該可達性偵測程序。
- 如請求項1所述之電力網路系統，其中若該控制裝置在該可達性偵測程序中判斷該第二集合不包含由該第三集合流入該第一集合且不屬於該第四集合之該連接線且該第一集合為空集合，該控制裝置結束該可達性偵測程序。
- 如請求項3所述之電力網路系統，其中若該控制裝置判斷該電力網路只具有一個子拓樸，則判斷該子拓樸所有該些電力節點皆可達，並判斷該電力網路重組完成。
- 如請求項3所述之電力網路系統，其中若該控制裝置判斷該電力網路具有多個子拓樸，則判斷各個該子拓樸之該些電力節點皆可達。
- 如請求項5所述之電力網路系統，其中該控制裝置由各個該子拓樸中選擇各一代表電力節點，並根據該些代表電力節點及該電力網路之複數個備用連接線執行該可達性偵測程序。
- 如請求項6所述之電力網路系統，其中該控制裝置判斷選用之該些備用連接線之數量等於該些代表電力節點的數量減去1，則判斷所有該些電力節點皆可達。
- 如請求項6所述之電力網路系統，其中該控制裝置判斷選用之該些備用連接線之數量不等於該些代表電力節點的數量減去1，則重新取得該電力網路之該拓樸資訊，並重新進行該初始化程序及該可達性偵測程序。
- 一種電力網路拓樸動態重組方法，係包含：取得包含複數個電力節點及具方向性之複數個連接線之一電力網路之一拓樸資訊；執行一初始化程序，以根據該拓樸資訊產生表示該些電力節點之一第一集合、表示該些連接線之一第二集合、表示已選用電力節點之一第三集合及表示已選用連接線之一第四集合；執行一可達性偵測程序，由該第一集合中選出一個包含具流出方向之該連接線之該電力節點，且將該電力節點由該第一集合移至該第三集合；在該可達性偵測程序中，選擇該第二集合中由該第三集合流入該第一集合且不屬於該第四集合之該連接線；以及 在該可達性偵測程序中，將該第二集合中由該第三集合流入該第一集合之該些連接線移至該第四集合，再將該些連接線流入之該些電力節點由該第一集合移至該第三集合，直到該第一集合為空集合。
- 如請求項9所述之電力網路拓樸動態重組方法，其中在該可達性偵測程序中，選擇該第二集合中由該第三集合流入該第一集合且不屬於該第四集合之該連接線之步驟更包含下列步驟：在該可達性偵測程序中，若該第二集合不包含由該第三集合流入該第一集合且不屬於該第四集合之該連接線且該第一集合不為空集合，以該第一集合中剩餘的該些電力節點重新進行該初始化程序及該可達性偵測程序。
- 如請求項9所述之電力網路拓樸動態重組方法，其中在該可達性偵測程序中，選擇該第二集合中由該第三集合流入該第一集合且不屬於該第四集合之該連接線之步驟更包含下列步驟：在該可達性偵測程序中，若該第二集合不包含由該第三集合流入該第一集合且不屬於該第四集合之該連接線且該第一集合為空集合，則結束該可達性偵測程序。
- 如請求項11所述之電力網路拓樸動態重組方法，其中在該可達性偵測程序中，若該第二集合不包含由該第三集合流入該第一集合且不屬於該第四集合之該連接線且該第一集合為空集合，則結束該可達性偵測程序之步驟更包含下列步驟：判斷該電力網路之子拓樸數量，若該電力網路具有一個子拓樸，則判斷該子拓樸的所有該些電力節點皆可達，並判斷該電力網路重組完成。
- 如請求項11所述之電力網路拓樸動態重組方法，其中在該可達性偵測程序中，若該第二集合不包含由該第三集合流入該第一集合且不屬於該第四集合之該連接線且該第一集合為空集合，則結束該可達性偵測程序之步驟更包含下列步驟：判斷該電力網路之子拓樸數量，若該電力網路具有多個子拓樸，則判斷各個該子拓樸之該些電力節點皆可達。
- 如請求項13所述之電力網路拓樸動態重組方法，其中判斷該電力網路之子拓樸數量，若該電力網路具有多個子拓樸，則判斷各個該子拓樸之該些電力節點皆可達之步驟更包含下列步驟：由各個該子拓樸中選擇各一代表電力節點；根據該些代表電力節點及該電力網路之複數個備用連接線執行該可達性偵測程序。
- 如請求項14所述之電力網路拓樸動態重組方法，其中根據該些代表電力節點及該電力網路之複數個備用連接線執行該可達性偵測程序之步驟更包含下列步驟：判斷該電力網路之選用之該些備用連接線之數量，若選用之該些備用連接線之數量等於該些代表電力節點的數量減去1，則判斷所有該些電力節點皆可達。
- 如請求項14所述之電力網路拓樸動態重組方法，其中根據該些代表電力節點及該電力網路之複數個備用連接線執行該可達性偵測程序之步驟更包含下列步驟： 判斷該電力網路之選用之該些備用連接線之數量，若選用之該些備用連接線之數量不等於該些代表電力節點的數量減去1，則重新取得該電力網路之該拓樸資訊，並重新進行該初始化程序及該可達性偵測程序。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW109115702A TWI731677B (zh) | 2020-05-12 | 2020-05-12 | 電力網路系統及電力網路拓樸動態重組方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW109115702A TWI731677B (zh) | 2020-05-12 | 2020-05-12 | 電力網路系統及電力網路拓樸動態重組方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWI731677B true TWI731677B (zh) | 2021-06-21 |
| TW202143594A TW202143594A (zh) | 2021-11-16 |
Family
ID=77517509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW109115702A TWI731677B (zh) | 2020-05-12 | 2020-05-12 | 電力網路系統及電力網路拓樸動態重組方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI731677B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9728971B2 (en) * | 2012-12-10 | 2017-08-08 | The Research Foundation For The State University Of New York | Apparatus and method for optimal phase balancing using dynamic programming with spatial consideration |
| US20180059702A1 (en) * | 2012-07-31 | 2018-03-01 | Causam Energy, Inc. | System, method, and data packets for messaging for electric power grid elements over a secure internet protocol network |
| US10120401B2 (en) * | 2013-08-30 | 2018-11-06 | Accenture Global Services Limited | System for real time power grid distribution network control |
| US20180373827A1 (en) * | 2012-03-23 | 2018-12-27 | Power Analytics Corporation | Systems and methods for model-based solar power management |
| US20200145050A1 (en) * | 2018-03-26 | 2020-05-07 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Coaxial surface wave communication system and methods for use therewith |
-
2020
- 2020-05-12 TW TW109115702A patent/TWI731677B/zh active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180373827A1 (en) * | 2012-03-23 | 2018-12-27 | Power Analytics Corporation | Systems and methods for model-based solar power management |
| US20180059702A1 (en) * | 2012-07-31 | 2018-03-01 | Causam Energy, Inc. | System, method, and data packets for messaging for electric power grid elements over a secure internet protocol network |
| US20190354127A1 (en) * | 2012-07-31 | 2019-11-21 | Causam Enterprises, Inc. | System, method, and data packets for messaging for electric power grid elements over a secure internet protocol network |
| US9728971B2 (en) * | 2012-12-10 | 2017-08-08 | The Research Foundation For The State University Of New York | Apparatus and method for optimal phase balancing using dynamic programming with spatial consideration |
| US10120401B2 (en) * | 2013-08-30 | 2018-11-06 | Accenture Global Services Limited | System for real time power grid distribution network control |
| US20200145050A1 (en) * | 2018-03-26 | 2020-05-07 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Coaxial surface wave communication system and methods for use therewith |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202143594A (zh) | 2021-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6025575B2 (ja) | 三相電力潮流解析のためのシステムおよび方法 | |
| Villumsen et al. | Line capacity expansion and transmission switching in power systems with large-scale wind power | |
| CN103493137B (zh) | 用于3d集成电路堆栈的能量有效配电 | |
| CN108683186B (zh) | 一种面向供电能力提升的配电网双层扩展规划方法 | |
| US10128658B2 (en) | Autonomous methods, systems, and software for self-adjusting generation, demand, and/or line flows/reactances to ensure feasible AC power flow | |
| WO2014007368A1 (ja) | 電力ネットワークシステム、電力ネットワークシステムの制御方法、及び制御プログラム | |
| Ramasubramanian et al. | Optimal location of FACTS devices by evolutionary programming based OPF in deregulated power systems | |
| TWI731677B (zh) | 電力網路系統及電力網路拓樸動態重組方法 | |
| JP2021522722A (ja) | 無線メッシュネットワーク内のノード間の動的分配処理 | |
| Pahwa et al. | A complex networks approach for sizing and siting of distributed generators in the distribution system | |
| CN102763298A (zh) | 在电网中借助于代理的分布状态计算 | |
| CN106951619B (zh) | 计及可靠性约束的海上风电场拓扑设计方法 | |
| Cao et al. | Location aware and node ranking value driven embedding algorithm for multiple substrate networks | |
| CN111146815B (zh) | 一种智能配电网分布式发电规划配置方法 | |
| Fenu et al. | Evaluating complex network indices for vulnerability analysis of a territorial power grid | |
| CN108414889A (zh) | 电网孤岛的检测、确定孤岛组的方法及装置 | |
| JP5802031B2 (ja) | １ヶ所以上の参加者からエネルギーサービスを集約する方法 | |
| CN116722589A (zh) | 一种分布式能源配电网拓扑结构选取方法及相关装置 | |
| CN103414962B (zh) | 一种面向大规模用户接入的远距离无源光网(lr-pon)布局规划方法 | |
| CN107069743B (zh) | 电网断面潮流的自动调整计算方法 | |
| CN113991728A (zh) | 一种配电网柔性互联装置的容量配置方法、系统及介质 | |
| Carlos et al. | Clustering techniques performance for the coordination of adaptive overcurrent protections | |
| CN116976060B (zh) | 分布式新能源集群-负荷-网络动态重构的灵活组网方法 | |
| US11949548B2 (en) | Method for service status analysis, server, and storage medium | |
| Wendt et al. | Software architecture for a smart grids test facility |