[發明專利]一種地區電網防誤網絡拓撲分析方法

在審

• 申請號: 201510815203.0
• 申請日: 2015-11-23
• 公開（公告）號: CN105391058A
• 公開（公告）日: 2016-03-09
• 發明（設計）人: 錢平;張勁;沈一平;王昕;徐街明;方家麟;沈君;李美琴;周戈;陳瀧
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力公司臺州供電公司;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06F17/50
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 秦曉剛

技術領域

本發明涉及電網防誤拓撲分析技術。

背景技術

地區電網的主要一次運行設備有發電機、變壓器、線路、母線、并聯電容器組等，各種電網設備通過開關、刀閘連接在一起共同組成電網，改變開關和刀閘的狀態可組成不同的運行方式。為了能夠在各種運行方式下進行分析計算，實現特殊運行方式下的甩負荷、合環/解環、倒母、旁代等復雜操作方式的防誤判斷，必須進行基于圖形連接關系和模型節點的拓撲分析。

發明內容

本發明所要解決的技術問題就是提供一種地區電網防誤網絡拓撲分析方法，通過對開關和刀閘實時狀態的分析，將連接在一起的電網設備直接連接在一起，并將各種電網設備通過等值處理形成計算所需的網絡模型，使防誤判斷不僅僅局限于常規的斷路器、隔離開關、接地刀閘和地線的防誤判斷，還可滿足甩負荷、合環/解環、倒母、旁代等復雜操作方式的判斷。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種地區電網防誤網絡拓撲分析方法，包括如下步驟：

第一步是變電站的結線分析，分析變電站的母線段由閉合開關聯接成多少計算用結點；

第二步是系統網絡分析，把整個系統的拓撲節點由支路聯結起來，并分析系統劃分成多少個子系統；

第三步是量測量系統分析，按子系統劃分量測系統，并檢查各子系統的可觀測性。

進一步的，變電站的結線分析的基本算法采用堆棧原理，利用堆棧原理搜索某一母線所含有連接節點的過程如下：

1)將各連接節點和各開關置以未搜索標志；

2)由某一連接節點出發，將此節點置于堆棧第一層；

3)進棧：通過檢索開關元件，找到相連接的未搜索之閉合開關之未搜索之連接節點，將其置于下一層堆棧中，并將此開關和連接節點置已搜索標志；

4)退棧：某一連接節點已無未搜索之閉合開關，或未搜索閉合開關對端已無未搜索連接節點，則退一層堆棧；

5)退回到出發節點：繼續退棧時結束搜索過程，完成了一個母線的搜索過程。

第四步是從變電站的SVG圖形和CIM模型中，包含各種設備的圖元信息以及圖層信息，搜索出操作相關的開關、隔離刀閘、接地刀閘的連接關系，并進行各種電氣島、接地島、連通支路的判別，使防誤拓撲正確工作。

本發明的電網防誤網絡拓撲分析方法，將連接在一起的電網設備直接連接在一起，并將各種電網設備通過等值處理形成計算所需的網絡模型，并基于從監控系統獲取的變電站SVG圖形和CIM數據模型實現圖模共享。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步描述：

圖1為通用網絡模型示意圖；

圖2為變電站結線分析示意圖；

圖3為利用堆棧原理搜索某一母線所含有連接節點的過程示意圖。

具體實施方式

每一個電網設備有一個或多個與其他設備連接的端點(Terminal)，這些端點在圖形描述中一般用一個整數表示，被稱為節點(Node)。節點在拓撲分析前統稱為連接節點(Connectivitynode)。連接節點是設備間相聯的判斷準則(通過0阻抗相聯)，如刀閘和線路、開關和刀閘、刀閘和母線相連等。連接節點的數目是大量的，是電網的基本描述，是拓撲分析的基本輸入。連接節點的數目是相對基本不變的。拓撲節點(Topologicalnode)由多個連接節點組成，是拓撲分析后生成的模型節點，通過閉合的開關、刀閘連接在一起，是拓撲分析的結果，一般稱為母線節點(Bus)，拓撲節點的數目會隨著運行方式的改變而改變。

由于各種原因(主要是電網事故)，一個電網可能會分裂為多個部分(子網)獨立運行，每一個獨立的子網(Subnet)被稱為一個電氣島(Topologicalisland)。電氣島根據有無功率注入分為活島(Liveisland)和死島(Deadisland)，電網計算應能對每一個活島進行計算。

開關設備是拓撲分析中最主要的電網設備，它的狀態的改變將改變網絡的結構和拓撲分析后的電網模型。開關設備是兩端口設備，當開關狀態為閉合時，一般稱為0阻抗支路。開關設備的主要類型有：跳線、隔離開關(刀閘)、斷路器(開關)、熔絲(保險絲)、負荷開關(只能開閉正常負荷電流)。

在建立網絡描述時有效的辦法是將元件的節點描述作為圖形設備描述的一部分。一個元件為多端口部件，分別連接母線、地線和其他設備(如線路、發電機等)。

拓撲分析中對連接節點、拓撲節點、電氣島等拓撲分析中用到的信息的描述總結為：

◆每一個電網設備都有一個或多個端點；