[發明專利]一種基于負載均衡的煤礦高壓電網短路電流并行計算方法

有效

• 申請號: 201611059423.6
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106526427B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 王新良;王昊;付萌萌
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于負載均衡的煤礦高壓電網短路電流并行計算方法，其特征在于，所描述的短路電流并行計算方法包括如下步驟：

步驟11、將煤礦高壓供電系統中開關狀態為合閘的支路節點加入到集合中，假定集合中包含個支路節點；

步驟12、針對支路節點集合中的每一個支路節點基于關聯矩陣獲取其短路電流計算所需的支路節點集合，其中；

步驟13、獲取系統當前活動線程數及系統允許建立的最大線程設置數，則允許建立線程數，基于負載均衡技術將n個支路節點集合分別加入到個隊列中，其中，；

步驟14、創建個新的空閑線程，將個新的空閑線程加入到空閑線程隊列中，針對每個隊列中保存的支路節點集合，完成每個支路節點對應短路電流的并行計算；

在步驟12中，主要包括如下步驟：

步驟121、依據煤礦高壓供電系統圖支路節點之間的供電關系生成支路節點和支路節點的最終供電關聯矩陣，關聯矩陣以支路節點順序號為行號，以支路節點順序號為列號；在關聯矩陣中，如果支路節點由支路節點供電，且支路節點和支路節點對應的高壓開關均處于合閘狀態，則在關聯矩陣中的第行第列的元素對應的值為1，否則為0；當和相等，并且支路節點對應的高壓開關處于合閘狀態時，關聯矩陣中的第行第列的元素對應的值為1，否則為0；其中，，；

步驟122、支路節點直接控制的線路為線路，當線路的線路末端發生短路時，因線路由支路節點直接控制，因此首先在最終供電關聯矩陣中找到支路節點對應的行，然后找到該行中數值為1的所有元素對應的列號，再依據獲得的列號找到對應的支路節點集合，是所有給線路供電的支路節點集合；每一個支路節點集合中包含的支路節點個數用表示；所有集合中包含的支路節點總數；

在步驟13中，主要包括如下步驟：

步驟131、獲取系統當前活動線程數及系統允許建立的最大線程設置數，則允許建立線程數；

步驟132、平均每個線程可分攤支路節點數，按照每一個支路節點集合所包含的支路節點個數以從大到小的順序對所有支路節點集合重新進行排序，按照從大到小的順序將排序后的支路節點集合依次加入到隊列中，其中，；的初始值設置為1，從隊列中按照先進先出的原則取出一個支路節點集合，將該支路節點集合加入到隊列中；執行步驟133；

步驟133、從隊列中按照先進先出的原則取出一個支路節點集合，該集合用表示，該支路節點集合包含的支路節點個數用表示，假定在隊列中保存的所有支路節點集合包含的支路節點總數用表示，如果，則將支路節點集合加入到隊列中，執行步驟134；如果，將支路節點集合加入到隊列中，執行步驟134；

步驟134、如果隊列中仍然有支路節點集合未被取出，執行步驟133；如果隊列中所有支路節點集合都已被取出，執行步驟135；

步驟135、如果隊列不為空，則將的數值加1，將隊列中的所有支路節點集合按照先進先出的順序加入到隊列中，從隊列中按照先進先出的原則取出一個支路節點集合，將該支路節點集合加入到隊列中，執行步驟133；如果隊列為空，則將的值賦予，執行步驟136；

步驟136、如果，將的值賦予，刪除隊列，…，中包含的所有支路節點集合，，執行步驟132；如果和相等，則n個支路節點集合被分別加入到個隊列中，。

2.根據權利要求1所述的一種基于負載均衡的煤礦高壓電網短路電流并行計算方法，其特征在于，在步驟14中，主要進行如下步驟：

步驟21、創建個新的空閑線程，將個新的空閑線程加入到空閑線程隊列中，的初始值設置為1；

步驟22、從空閑線程隊列中取出一個空閑線程，將隊列綁定在新建的空閑線程中，將此線程設置為繁忙線程，加入到繁忙線程隊列B2中，執行步驟23；

步驟23、如果，將的數值加1，執行步驟22；如果，執行步驟24；

步驟24、針對繁忙線程隊列B2中的每一個繁忙線程，執行步驟25；

步驟25、取出被綁定的隊列的繁忙線程，執行該繁忙線程，該繁忙線程針對隊列中包含的每一個支路節點集合執行步驟26；

步驟26、該支路節點集合用表示，如果在集合中不存在電源支路節點，則說明該支路節點集合對應的線路沒有電源供電，不進行短路計算；如果集合中存在電源支路節點，則說明該支路節點集合對應的線路有電源供電，則執行步驟27；

步驟27、在支路節點-供電線路鄰接表T中查詢集合中每個供電支路節點對應的供電線路信息；依據獲取的每條供電線路長度、單位電阻和單位電抗計算出每條線路的電阻和電抗，執行步驟28和29；

步驟28、根據每條線路的電阻，電抗和預先設置的最大運行方式下的系統電抗計算獲得最大運行方式下的總電阻 和總電抗，然后依據高壓供電系統短路點所在線路的平均電壓和總電阻、總電抗計算最大運行方式下的三相短路電流；

步驟29、根據每條線路的電阻，電抗和預先設置的最小運行方式下的系統電抗計算獲得最小運行方式下的總電阻和總電抗，然后依據高壓供電系統短路點所在線路的平均電壓和總電阻、總電抗計算最小運行方式下的二相短路電流。