[發明專利]一種配電網環路快速定位方法

有效

• 申請號: 201310205245.3
• 申請日: 2013-05-29
• 公開（公告）號: CN103346556A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 王少芳;劉廣一;郎燕生;李強;劉升;徐杰;鄒昱;王淼
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06F19/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明屬于電力系統技術領域，具體涉及一種配電網環路快速定位方法。

背景技術

近年來，配電自動化發展迅速，為了提高配電系統運行的安全性和經濟性，對配電網進行分析與決策的常用分析技術有：

1）狀態估計。配電網狀態估計是在獲知全網的網絡結構條件下，結合從饋線FTU和母線RTU得到的實時功率和電壓幅值，補充對各種類型的負荷數據，運用新型的數學和計算手段，在線估計配電網用戶實時負荷，由此可以獲得全網各部分的實時運行狀態和參數，為配電系統級應用軟件提供可靠的實時數據信息。

2）潮流計算。配電網潮流計算是根據網絡拓撲、根節點電壓、饋線負荷計算網絡各節點電壓幅值和相角，并給出全網網絡損耗。由于配電網元件R／X值較高的特點，輸電網成熟的潮流計算方法已經不再適用于配電網，常用的配電網潮流算法根據狀態量的不同分為母線功率型、母線電流型、支路功率型和支路電流型等，對于配電網中的環路，要選擇一個解環點進行特殊處理。

配電網閉環設計、一般開環輻射狀運行，負荷分布較為繁雜密集，網絡規模龐大，元件R／X值較高，量測配置少，量測類型單一，成熟的輸電網的分析方法不能適用于配電網。傳統的配電網環路搜索方法計在計算速度方面不能滿足配電網分析計算實時性的需要，而且還存在不能搜索配電網絡基本回路、環路的遺漏等缺點，如何快速定位配電網環路是配電網狀態估計、潮流計算等配電網絡分析軟件急需解決的問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明目的是對大規模配電網進行網絡拓撲分析，得到配電網的計算模型，基于配電網的計算模型節點‐支路關聯矩陣，并采用稀疏矩陣技術存儲高度稀疏的關聯矩陣，利用并聯支路等值技術和串聯支路等值技術對原始網絡進行等值變換，等值變換后的網絡不再包含輻射支路，其關聯矩陣的維數將大幅度降低，一般不高于10維，利用網絡圖論理論求解回路矩陣的計算量將大大降低，對配電網中的環路就能夠實現準確和快速的定位。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：

一種配電網環路快速定位方法，其特征在于，所述方法包括：

（1）建立計算模型；

（2）建立節點-支路關聯矩陣A；

（3）判斷A的列數；

（4）判斷A中是否存在單端支路；

（5）判斷A中是否存在多支路節點；

（6）降階關聯矩陣A；

（7）計算關聯矩陣A。

優選的，所述步驟（1）包括根據配電網網絡拓撲結構，進行網絡拓撲分析，建立計算模型。

優選的，所述步驟（2）包括將并聯支路等值為等值支路，更新計算模型，建立節點-支路關聯矩陣A。

優選的，所述步驟（3）包括判斷A的列數，小于3，表示該網絡中的支路數小于3，無法構成環路，退出該算法流程。

優選的，所述步驟（4）判斷A中是否存在單端支路，存在則刪除A中所有的單端支路，得到新的節點-支路關聯矩陣A，返回步驟3。

優選的，所述步驟（5）包括判斷A中是否存在多支路節點，不存在，則A陣為一個單環路關聯矩陣，A中所有列的支路構成一條環路，退出該算法流程。

優選的，所述步驟（6）包括將對串聯支路進行串聯等值，求降階關聯矩陣。

優選的，所述步驟（6）包括：

a、從A陣中的任意一雙支路節點出發，從連接該節點的兩條支路方向分別搜索下一個雙向節點，直到遇到多支路節點為止，將搜索過的線路保存為雙向鏈表K；

b、將雙向鏈表K中的支路等值為一條支路，得到新的節點支路關聯矩陣A；

c、判斷A陣中是否存在雙支路節點，如果存在，返回步驟a；否，則結束。

優選的，所述步驟（7）包括對降階后的節點-支路關聯矩陣A，根據公式A*B^T=0，求得B^T矩陣和B。

優選的，由B^T矩陣得到B矩陣，根據串聯等值支路雙向鏈表K，得到配電網絡中各個環路的詳細信息。

與現有技術比，本發明的有益效果為：

能夠準確、快速的定位配電網中的環路，為配電網狀態估計、潮流計算、合環風險分析、網絡重構等配電網分析軟件提供了方便準確、快速的基礎分析手段，解決了制約配電網分析軟件計算精確性和速度的一個瓶頸性問題，提高了配電網絡分析軟件的計算速度。

配電網環路的快速定位為配電運行人員提供了一種重要的配電運行態勢感知手段，對于提高配電運行安全性、可靠性具有重要意義。

附圖說明

圖1為本發明提供的一種配電網環路快速定位方法流程圖。