[發(fā)明專利]一種基于負(fù)載均衡的煤礦高壓電網(wǎng)短路電流并行計(jì)算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611059423.6
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106526427B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王新良;王昊;付萌萌
• 申請（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R19/00
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本發(fā)明公開了一種基于負(fù)載均衡的煤礦高壓電網(wǎng)短路電流并行計(jì)算方法，包括如下步驟：針對支路節(jié)點(diǎn)集合DS中的每一個支路節(jié)點(diǎn)DS_i基于關(guān)聯(lián)矩陣E獲取其短路電流計(jì)算所需的支路節(jié)點(diǎn)集合P_i；獲取系統(tǒng)當(dāng)前活動線程數(shù)A及系統(tǒng)允許建立的最大線程設(shè)置數(shù)B，則允許建立線程數(shù)m=B?A，基于負(fù)載均衡技術(shù)將n個支路節(jié)點(diǎn)集合P_i分別加入到h個隊(duì)列Q_j中；創(chuàng)建h個新的空閑線程，將h個新的空閑線程加入到空閑線程隊(duì)列QC中，針對每個隊(duì)列Q_j中保存的支路節(jié)點(diǎn)集合，完成每個支路節(jié)點(diǎn)對應(yīng)短路電流的并行計(jì)算；本發(fā)明基于負(fù)載均衡技術(shù)構(gòu)造煤礦高壓電網(wǎng)的短路計(jì)算調(diào)度模型，使各個線程承受的負(fù)載相對均衡，能夠有效提高并行短路計(jì)算調(diào)度效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種基于負(fù)載均衡的煤礦高壓電網(wǎng)短路電流并行計(jì)算方法，屬于煤礦高壓供電網(wǎng)絡(luò)短路計(jì)算領(lǐng)域。

背景技術(shù)

35kV以上的電力網(wǎng)中存在多個電源，屬于復(fù)雜閉式電網(wǎng)，短路計(jì)算較為復(fù)雜；而礦井高壓供電系統(tǒng)為6kV或10kV等級，兩個電源應(yīng)采用分列運(yùn)行方式，或者是一路使用一路備用，屬于單電源開式電網(wǎng)，其短路計(jì)算可采用比較簡單的絕對值法或相對值法。

當(dāng)前，已有的基于關(guān)聯(lián)矩陣的礦井高壓供電系統(tǒng)自動短路計(jì)算方法主要是基于關(guān)聯(lián)矩陣完成連通性分析，獲得礦井高壓供電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)的自動短路計(jì)算功能。該方法構(gòu)建的拓?fù)浞治瞿Ｐ徒Y(jié)構(gòu)清晰，擴(kuò)展性強(qiáng)，能夠較好地實(shí)現(xiàn)礦井高壓電網(wǎng)自動短路計(jì)算功能。

但在礦井高壓供電系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多，基于關(guān)聯(lián)矩陣完成礦井高壓電網(wǎng)自動短路計(jì)算時間復(fù)雜度較高，時間開銷大，為了能夠以較少的時間開銷基于關(guān)聯(lián)矩陣完成礦井高壓電網(wǎng)的自動短路計(jì)算，在文獻(xiàn)“一種煤礦高壓電網(wǎng)短路電流并行計(jì)算方法”中基于先到先服務(wù)的調(diào)度原則實(shí)現(xiàn)了煤礦高壓短路電流的并行計(jì)算，在一定程度上降低了短路計(jì)算的時間開銷；但在該文獻(xiàn)中其以每一個支路節(jié)點(diǎn)短路電流計(jì)算為基本對象按照先到先服務(wù)的調(diào)度原則實(shí)現(xiàn)并行調(diào)度，而每一個支路節(jié)點(diǎn)短路電流計(jì)算過程所耗費(fèi)時間并不相同，有的支路節(jié)點(diǎn)短路電流計(jì)算涉及的支路節(jié)點(diǎn)數(shù)量多，有的涉及的支路節(jié)點(diǎn)數(shù)量少，按照先到先服務(wù)原則可能會導(dǎo)致不同線程結(jié)束時間差異較大，造成調(diào)度效率下降；為了能夠有效解決這一問題，本發(fā)明提出了一種基于負(fù)載均衡的煤礦高壓電網(wǎng)短路電流并行計(jì)算方法，該方法基于煤礦高壓供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及當(dāng)前系統(tǒng)允許建立的線程數(shù)量，充分利用負(fù)載均衡技術(shù)和并行計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煤礦高壓電網(wǎng)的短路電流并行計(jì)算。

本發(fā)明提出的一種基于負(fù)載均衡的煤礦高壓電網(wǎng)短路電流并行計(jì)算方法基于負(fù)載均衡和并行計(jì)算技術(shù)構(gòu)造煤礦高壓電網(wǎng)的短路計(jì)算調(diào)度模型，使每個線程在短路計(jì)算過程中處理的支路節(jié)點(diǎn)數(shù)量能夠盡量相同，從而能夠使各個線程依據(jù)支路節(jié)點(diǎn)編號查詢其直接控制線路參數(shù)，以及計(jì)算對應(yīng)線路阻抗的時間能夠基本一致，使各個線程承受的負(fù)載相對均衡，有效提高并行短路計(jì)算調(diào)度效率。

發(fā)明內(nèi)容

依據(jù)每條支路節(jié)點(diǎn)直接控制的供電線路建立支路節(jié)點(diǎn)-供電線路鄰接表T；通過該鄰接表，可以依據(jù)相應(yīng)的支路節(jié)點(diǎn)編號查詢到其直接控制的供電線路基本參數(shù)，包括供電線路長度、供電線路型號、單位電阻和單位電抗信息；并設(shè)置煤礦高壓供電系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的系統(tǒng)電抗和最小運(yùn)行方式下的系統(tǒng)電抗；設(shè)置煤礦高壓供電系統(tǒng)的電源支路節(jié)點(diǎn)，電源支路節(jié)點(diǎn)是指由上級供電部門直接供電的支路節(jié)點(diǎn)。

將煤礦高壓供電系統(tǒng)中開關(guān)狀態(tài)為合閘的支路節(jié)點(diǎn)加入到集合中，假定集合中包含個支路節(jié)點(diǎn)。

針對支路節(jié)點(diǎn)集合中的每一個支路節(jié)點(diǎn)基于關(guān)聯(lián)矩陣獲取其短路電流計(jì)算所需的支路節(jié)點(diǎn)集合，其中；具體執(zhí)行步驟如下：