[發明專利]一種基于割節點辨識的電網局部拓撲跟蹤方法

在審

• 申請號: 201410390561.7
• 申請日: 2014-08-08
• 公開（公告）號: CN104166945A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 晉龍興;王世祥
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅;鐘冬梅

技術領域

本發明涉及電網技術，尤其涉及一種基于割節點辨識的電網局部拓撲跟蹤方法。

背景技術

電網拓撲分析是電力系統各種實時應用軟件的基礎。一般情況下，開關變位只會引起電網局部拓撲結構發生變化。因此，提高電網局部拓撲跟蹤方法的效率對于保證這些應用軟件的實時性具有至關重要的作用。

開關變位分為開關“合”事件和開關“開”事件。開關閉合后，不需要拓撲搜索，局部跟蹤過程簡單。開關斷開后，首先在廠站內進行拓撲搜索，判斷開關斷開是否引起節點分裂。若節點發生分裂，則繼續網絡搜索，判斷是否發生電氣島分裂，并根據網絡搜索結果劃分電氣島。由于網絡搜索的節點規模遠大于廠站搜索的節點規模，開關變位后拓撲跟蹤的效率主要取決于網絡搜索的效率。

目前，大多數方法在節點分裂后，直接對全網展開搜索，確定電氣島是否發生分裂及電氣島劃分。

例如2005年10月《電網技術》第29卷第19期公開了一篇文獻《基于圖論與人工智能搜索技術的電網拓撲跟蹤方法》，其中公開了當開關斷開時，其拓撲搜索方法如下：

如開關發生了“開”事件，根據站內已有拓撲分析結果更新開關變位所新增結點的支路鏈表。從開關兩端的一個結點開始按照結點樹遍歷其它結點，再從開關的另一側結點進行樹狀搜索，如搜索到一支路與前一個搜索樹相連，則開關兩端的結點屬于同一個電氣島。

以上方法的不足如下：

①只要是發生的“開”事件，就以開關兩端的結點為起點，分別進行全網搜索；

②全網搜索方法為樹狀搜索法，以矩陣計算為基礎。該搜索方法的基本策略是選取與其它結點聯系最多的結點對應的行(記為基準行)，從第一行開始與其它節點對應的行求交集。若存在交集，則求并集。用并集作為新的基準行，最終形成全矩陣。

該方法實質上是把所有存在聯系的結點對應的行求并集。求并集和交集的效率低于每行對應元素做布爾運算的效率。而且，由于電網規模龐大，結點非常多，該方法計算量大且存在冗余的計算。

事實上，電力系統實際運行中，只有少數節點處發生節點分裂，才會引起電氣島分裂。而且，現有網絡搜索方法多采用樹搜索法，該方法的搜索效率對電網的結構依賴性強，特別是對復雜環網適應性較差。

發明內容

本發明提供一種基于割節點辨識的電網局部拓撲跟蹤方法，包括：

建立電網跟蹤模型，所述電網拓撲跟蹤模型為簡單無向圖G(V,E)，其中V為節點，E為支路；

根據開關變位信息實時修改電網拓撲跟蹤模型的拓撲連接關系，具體的：

掃描電網中的開關信息，在發生開關變位時，判斷開關變位是否是“開”事件；

當開關發生“開”事件，判斷該“開”事件是否引起節點分裂；若是，判斷該分裂的節點是否為割節點；在該分裂的節點為割節點時，判斷是否引起電氣島的分裂，若引起電氣島的分裂，則劃分電氣島后重新對節點進行編號，并更新拓撲連接信息，更新電網拓撲跟蹤模型中的割節點信息和圖形分割結果；若未引起電氣島的分裂，則直接重新對節點進行編號，并更新電網拓撲跟蹤模型的拓撲連接信息，更新電網拓撲跟蹤模型的割節點信息和圖形分割結果；

當開關發生“合”事件，判斷該“合”事件是否引起節點合并；若是，判斷是否引起電氣島的合并；若引起電氣島的合并，則合并電氣島后重新對節點進行編號，并更新電網拓撲跟蹤模型的拓撲連接信息，更新電網拓撲跟蹤模型的割節點信息和圖形分割結果；若未引起電氣島的合并，則直接重新對節點進行編號，并更新電網拓撲跟蹤模型的拓撲連接信息，更新電網拓撲跟蹤模型的割節點信息和圖形分割結果。

其中，所述簡單無向圖G(V,E)中，G-v表示從G中刪除v后得到的圖，G-uv表示從G中刪除支路uv后得到的圖；若G為連通圖，G-v和G-uv均為非連通圖，則節點v為G的割節點，支路uv為G的割支路；所述割節點v分為輻射型和環網型。

其中，當所述割節點為環網型時，所述在該分裂的節點為割節點時，判斷是否引起電氣島的分裂，具體如下：

記環網型割節點V分裂成兩個節點V_i1，V_i2且與V_i1，V_i2直接相連的節點集合為Isdset₁和Isdset₂；

環網型割節點分裂引起電氣島分裂的判據如下：