[發(fā)明專利]一種電力系統(tǒng)等效化簡重新生成內(nèi)存庫索引的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410310563.0
• 申請日: 2014-07-01
• 公開（公告）號: CN104077395A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王瑋;柳濤;吳忠;李飛;紀(jì)元;李興濤;肖宇楷;楊耀
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州電網(wǎng)公司信息通信分公司;航天科工深圳（集團(tuán)）有限公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)拓?fù)湓O(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電力系統(tǒng)等效化簡重新生成內(nèi)存庫索引的方法。

背景技術(shù)

內(nèi)存庫是電力系統(tǒng)分析的最為常見的數(shù)據(jù)庫，它用來保存電力系統(tǒng)的模型和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，最為常見的應(yīng)用就是保存電力系統(tǒng)一個(gè)斷面的信息，由于電力系統(tǒng)的模型時(shí)相對固定的，實(shí)時(shí)遙信、遙測值經(jīng)過采樣后，更新內(nèi)存庫中的動態(tài)數(shù)據(jù)，新的周期來臨，動態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新，而電力系統(tǒng)的模型則基本保持不變。絕大多數(shù)電力系統(tǒng)的分析系統(tǒng)，均建有自己的內(nèi)存庫，對其操作實(shí)際上直接對內(nèi)存庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，響應(yīng)速度快，可以滿足實(shí)時(shí)計(jì)算的需求。

內(nèi)存庫中包含了電力系統(tǒng)的靜態(tài)模型，電力系統(tǒng)的靜態(tài)模型包括兩部分，一是設(shè)備信息(包括設(shè)備臺賬信息和電氣參數(shù))，二是電力系統(tǒng)的拓?fù)潢P(guān)系。電力系統(tǒng)主要的設(shè)備包括發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、輸配電線段、電抗器、電容器、負(fù)荷、分布式電源、電力電子變流器等，從拓?fù)潢P(guān)系角度，按照設(shè)備包含端子數(shù)目又可分為單端設(shè)備、雙端設(shè)備、三端設(shè)備。其中發(fā)電機(jī)、負(fù)荷、并聯(lián)電抗器、并聯(lián)電容器、分布式電源均屬于單端設(shè)備，線段、雙繞組變壓器、斷路器、隔離開關(guān)屬于雙端設(shè)備。

一般而言，內(nèi)存庫中均建立節(jié)點(diǎn)表，每一種電力系統(tǒng)的單端設(shè)備均有對應(yīng)的單端設(shè)備表，具體而言，發(fā)電機(jī)、負(fù)荷，它們依次對應(yīng)發(fā)電機(jī)表、負(fù)荷表；電力系統(tǒng)中的雙端設(shè)備線段、開關(guān)、變壓器繞組有對應(yīng)的線段表、開關(guān)表、變壓器繞組表。為了提高訪問效率，其他設(shè)備均包含了對應(yīng)節(jié)點(diǎn)的索引，單端設(shè)備包含了所掛載節(jié)點(diǎn)的索引，雙端設(shè)備則包含兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的索引，這個(gè)索引通常為內(nèi)存庫節(jié)點(diǎn)表中對應(yīng)節(jié)點(diǎn)的行號。單端設(shè)備掛載在對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上，雙端設(shè)備的兩端連接不同的節(jié)點(diǎn)，通過雙端設(shè)備的連接關(guān)系，進(jìn)行拓?fù)渌阉骺梢缘玫诫娏ο到y(tǒng)的完整的拓?fù)洹?/p>

電力系統(tǒng)是一個(gè)龐大、復(fù)雜的系統(tǒng)，對整個(gè)電力系統(tǒng)，從1000kV到0.4kV的所有設(shè)備進(jìn)行建模并不現(xiàn)實(shí)，在我國，分層、分級調(diào)度是電力系統(tǒng)最常見的運(yùn)行方式，各個(gè)調(diào)度層面一般僅建立對應(yīng)管轄區(qū)域內(nèi)的模型，而對于其上下游邊界采取等值處理的方式。即便如此，電力系統(tǒng)的模型規(guī)模依舊較大，以華東電網(wǎng)為例，僅220kV以上的節(jié)點(diǎn)就超過20000個(gè)。在配網(wǎng)側(cè)，10kV層面的節(jié)點(diǎn)、線段數(shù)目更要高出一個(gè)甚至兩個(gè)數(shù)量級。因此在內(nèi)存庫建立電網(wǎng)模型后，要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喕槐匾墓?jié)點(diǎn)。由于電力系統(tǒng)分析系統(tǒng)的內(nèi)存庫數(shù)據(jù)源一般是電力公司維護(hù)的公共信息模型(Common?Information?Model,簡稱CIM)，因此導(dǎo)入內(nèi)存庫時(shí)，節(jié)點(diǎn)、線段數(shù)目與CIM中連接點(diǎn)、線段的數(shù)目一一對應(yīng)。

龐大的模型會影響計(jì)算效率，CIM中維護(hù)的線段長短不一，有的線段長度很短，對應(yīng)的串聯(lián)阻抗很小，在形成系統(tǒng)導(dǎo)納矩陣的過程中會形成病態(tài)矩陣，影響計(jì)算的收斂性，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)、線段合并是最為有效的方法，由于合并節(jié)點(diǎn)實(shí)際上會影響所有設(shè)備對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)索引，因此內(nèi)存庫進(jìn)行線段合并一般采用增加新的合并線段，將被合并的線段設(shè)置無效標(biāo)志位，同時(shí)被合并的節(jié)點(diǎn)設(shè)置無效標(biāo)志位的方法，從而保證索引的正確性，但這樣做存在以下缺點(diǎn)：

1.增加了內(nèi)存庫中原有線段表的長度。

2.內(nèi)存庫節(jié)點(diǎn)表中有大量的無效節(jié)點(diǎn)，而這些節(jié)點(diǎn)仍占據(jù)內(nèi)存。

3.內(nèi)存庫線段表中仍有大量的無效線段，而這些線段仍占據(jù)內(nèi)存。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為解決上述問題，提出一種電力系統(tǒng)等效化簡重新生成內(nèi)存庫索引的方法，該方法基于對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行線段等效合并，旨在清除內(nèi)存庫中多余的節(jié)點(diǎn)和線段，重新生成內(nèi)存庫節(jié)點(diǎn)表和線段表，并更新電力系統(tǒng)設(shè)備的節(jié)點(diǎn)索引，從而提高內(nèi)存庫的可靠性。

本發(fā)明提出的一種電力系統(tǒng)等效化簡重新生成內(nèi)存庫索引的方法，其特征在于，該方法基于對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行線段等效合并，旨在清除內(nèi)存庫中多余的節(jié)點(diǎn)和線段，并重新生成內(nèi)存庫索引，該方法包括以下步驟：

1)備份內(nèi)存庫初始節(jié)點(diǎn)、線段的完整信息，初始節(jié)點(diǎn)集合記為OldNode，初始節(jié)點(diǎn)數(shù)目記為n，初始線段集合記為OldSeg，初始線段數(shù)目記為m,對第i個(gè)節(jié)點(diǎn)oldN_i、第j條線段oldS_j增加是否需要合并的標(biāo)志位merge；

2)設(shè)置節(jié)點(diǎn)和線段的標(biāo)志位，若需要合并的節(jié)點(diǎn)、線段，設(shè)置其標(biāo)志位merge為1，否則設(shè)置標(biāo)志位merge為0；