[發(fā)明專利]一種用于配電網(wǎng)區(qū)段劃分的并行搜索方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310613339.4
• 申請(qǐng)日: 2013-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103618342A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬康;劉軍;劉海濤;呂廣憲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;中國(guó)電力科學(xué)研究院;國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司
• 主分類號(hào): H02J4/00
• 分類號(hào): H02J4/00
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的一種方法，具體涉及一種用于配電網(wǎng)區(qū)段劃分的并行搜索方法。

背景技術(shù)

配電網(wǎng)的基礎(chǔ)元件類型包括母線、饋線段、斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、刀閘、配電變壓器等等，種類繁多，過(guò)于瑣碎，難以直接用于配電網(wǎng)的電氣計(jì)算。必須將配電網(wǎng)劃分區(qū)段，以區(qū)段為單位方可進(jìn)行可靠性、在線風(fēng)險(xiǎn)等計(jì)算，即配電網(wǎng)區(qū)段劃分是一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)。

對(duì)于具有千條饋線級(jí)別的大規(guī)模配電網(wǎng)（如我國(guó)一線城市和部分省會(huì)城市的配電網(wǎng)），進(jìn)行配電網(wǎng)區(qū)段的實(shí)時(shí)劃分極具挑戰(zhàn)性，往往難以在十秒這個(gè)時(shí)間尺度完成。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種用于配電網(wǎng)區(qū)段劃分的并行搜索方法，該方法解決了配電網(wǎng)區(qū)段的實(shí)時(shí)劃分以及難以在十秒這個(gè)時(shí)間尺度完成的問(wèn)題，通過(guò)把饋線分區(qū)過(guò)程并行化，在保證線程安全的情況下使饋線分區(qū)算法獲得線性加速，以實(shí)現(xiàn)針對(duì)大規(guī)模配電網(wǎng)若干秒級(jí)別的饋線分區(qū)。

本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種用于配電網(wǎng)區(qū)段劃分的并行搜索方法，其改進(jìn)之處在于，所述方法從多條饋線段出發(fā)進(jìn)行搜索，多個(gè)探頭沿著饋線段和開(kāi)關(guān)搜索節(jié)點(diǎn)；所述方法包括下述步驟：

（1）設(shè)定并行分區(qū)的線程數(shù)為N，設(shè)定全局編號(hào)變量為m，將所有節(jié)點(diǎn)的所屬區(qū)段號(hào)初始化為-1；

（2）任意選定N條饋線段i₁,i₂…i_n，并相應(yīng)開(kāi)啟N個(gè)線程；

（3）每個(gè)線程從對(duì)應(yīng)饋線段的任一節(jié)點(diǎn)p出發(fā)并發(fā)執(zhí)行深度遞歸搜索；

（4）對(duì)于任一線程，判斷線程的回撤信號(hào)是否為true；

（5）遍歷當(dāng)前探頭所處節(jié)點(diǎn)p所連接的未經(jīng)遍歷過(guò)的饋線段和開(kāi)關(guān)，得到其對(duì)側(cè)節(jié)點(diǎn)，若均已遍歷完則返回上一層遞歸；

（6）對(duì)于線程的節(jié)點(diǎn)k，如果探頭未處于加鎖的節(jié)點(diǎn)且處于區(qū)段號(hào)為-1的節(jié)點(diǎn)，即未發(fā)生并行“碰撞”，則進(jìn)入下一步；否則，設(shè)定線程的回撤信號(hào)為true，并返回上一層遞歸；

（7）對(duì)探頭所處的節(jié)點(diǎn)k加鎖；

（8）給全局編號(hào)變量m加鎖，判斷節(jié)點(diǎn)n與上一個(gè)節(jié)點(diǎn)是否由開(kāi)關(guān)相連；如果是，則遞增m，并設(shè)定探頭所處節(jié)點(diǎn)的區(qū)段號(hào)為m；否則直接設(shè)定探頭所處節(jié)點(diǎn)的區(qū)段號(hào)為m；

（9）給全局編號(hào)變量m解鎖，給探頭所處的節(jié)點(diǎn)解鎖；

（10）以節(jié)點(diǎn)k為輸入進(jìn)入下一層遞歸。

進(jìn)一步地，所述步驟（1）中，線程數(shù)為N≥1；全局編號(hào)變量m的初始值為0；所述步驟（2）中，設(shè)定N個(gè)線程的回撤信號(hào)均為true。

進(jìn)一步地，所述步驟（3）中，深度遞歸搜索的過(guò)程為沿著饋線段與開(kāi)關(guān)查找節(jié)點(diǎn)的過(guò)程。

進(jìn)一步地，所述步驟（4）中，若線程的回撤信號(hào)為true，則判斷回撤路徑上是否經(jīng)歷一個(gè)開(kāi)關(guān)，若是則設(shè)定線程的回撤信號(hào)為false，并進(jìn)入步驟（5）；否則，返回上一層遞歸；

若線程的回撤信號(hào)為false，則直接進(jìn)入步驟（5）。

進(jìn)一步地，所述步驟（5）中，如果對(duì)側(cè)節(jié)點(diǎn)的區(qū)段號(hào)等于-1，則以對(duì)側(cè)節(jié)點(diǎn)為輸入執(zhí)行遞歸，遍歷結(jié)束后即退出本次遞歸。

進(jìn)一步地于，所述步驟（6）中，如果探頭處于加鎖的節(jié)點(diǎn)，即兩個(gè)線程的探頭發(fā)生“碰撞”，則該探頭沿著遞歸路徑執(zhí)行回撤：回撤至遞歸路徑上最近一個(gè)開(kāi)關(guān)外側(cè)的節(jié)點(diǎn)，即回撤路徑上最近一個(gè)開(kāi)關(guān)的第二個(gè)節(jié)點(diǎn)。

與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明達(dá)到的有益效果是：

1、本發(fā)明通過(guò)把饋線分區(qū)過(guò)程并行化，在保證線程安全的情況下使饋線分區(qū)算法獲得線性加速，以實(shí)現(xiàn)針對(duì)大規(guī)模配電網(wǎng)若干秒級(jí)別的饋線分區(qū)。

2、本發(fā)明提供的方法經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證，能夠準(zhǔn)確劃分區(qū)段，且搜索效率較高，完全滿足運(yùn)行階段對(duì)實(shí)時(shí)性的要求。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明提供的用于配電網(wǎng)區(qū)段劃分的并行搜索方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

一、下面對(duì)本發(fā)明出現(xiàn)的技術(shù)名詞進(jìn)行解釋：

端子：饋線段、開(kāi)關(guān)、配變的物理端點(diǎn)。

節(jié)點(diǎn)：兩個(gè)或多個(gè)連接在一起的端子構(gòu)成一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

饋線段：為一段配電線路，在該段線路上電流大小和方向均不改變，而其兩端為電流大小或方向改變的地方。

饋線：一段配電線路，始于變電站內(nèi)變壓器二次側(cè)，至線路末端為止。

配變：負(fù)荷變壓器，可指代負(fù)荷。

區(qū)段：開(kāi)關(guān)或饋線末端所包圍的元件的最小集合。