[發明專利]一種基于Dijkstra算法的跳閘斷路器自適應搜索方法

有效

• 申請號: 201710393628.6
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN106990354B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 趙建文;張廣驍;楊勇;馬燕鑫;侯輝;方子朝;張乃元;李春輝;馬楠兵;張軍明;卞蕊
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

本發明公開了一種基于Dijkstra算法的跳閘斷路器自適應搜索方法，包括：一、獲取斷路器的鄰接矩陣、被保護元件和斷路器的鄰接矩陣；二、更新修正被保護元件和斷路器的鄰接矩陣；三、智能電網中是否存在故障元件；四、調用Dijkstra算法模塊進行一次判斷并獲取跳閘斷路器；五、對斷路器的鄰接矩陣進行一次更新修正；六、判斷跳閘斷路器是否失靈；七、判斷直流電源是否消失；步驟八、對一次更新修正后的斷路器的鄰接矩陣進行二次更新修正；九、調用Dijkstra算法模塊進行二次判斷并獲取最終跳閘斷路器的編號。本發明自適應搜索且時間短，對現場主接線方式及運行方式變化有很好的適應性，保證最終跳閘斷路器切除范圍最小。

技術領域

本發明屬于智能電網中斷路器跳閘搜索技術領域，具體涉及一種基于Dijkstra算法的跳閘斷路器自適應搜索方法。

背景技術

隨著智能電網的深入建設，將加速推動全球能源互聯網由夢想到現實的轉變。由于全球能源互聯網跨越時區和地域，將使智能電網規模不斷擴大，復雜程度不言而喻。傳統繼電保護系統越來越難以適應智能電網的快速發展，以先進信息通信技術的廣域保護系統，為解決智能電網保護和控制問題提供了新的途徑。

目前，智能電網中存在被保護元件發生故障、斷路器失靈和變電站直流電源消失，斷路器失靈是指繼電保護動作并發出跳閘指令而斷路器拒動的一種故障情況，常規斷路器失靈而拒動和誤動都將導致嚴重的電網事故；變電站直流電源消失是智能電網中變電站運行中的一種嚴重事故，會造成事故范圍擴大和設備嚴重燒損等問題，十分不利于電網的安全穩定運行。因此，針對智能電網中不同故障而進行跳閘斷路器的分析，制定合理靈活的跳閘策略而獲取跳閘斷路器尤為重要。

目前根據斷路器失靈保護存在拒動和誤動風險，跳閘斷路器隨保護范圍自動擴展的拓撲樹搜索方法可以方便的解決斷路器失靈問題。但是其跳閘斷路器不能自動適應母線運行方式的變化。另外，基于方向權重的跳閘斷路器搜索方法，通過不需要嚴格信息同步的電氣量形成節點—支路關聯矩陣，但依托信息量較大，其也未考慮變電站中母線接線形式和斷路器的運行狀態變化后的具體斷路器搜索方法，使得跳閘斷路器搜索方法只能適應于特定的母線接線方式和運行方式。其次，基于Petri網模型的跳閘斷路器搜索方法，將Petri網模型應用到跳閘斷路器序列的搜索中，并分析了智能電網中變電站站內斷路器搜索方法和變電站站間跳閘斷路器搜索方法，基于Petri網模型的跳閘斷路器搜索方法能夠適應智能電網中變電站站內復雜的接線方式，但對于連續斷路器失靈需多次重復調用跳閘斷路器搜索方法而不能一次性識別跳閘斷路器失靈后的最終跳閘斷路器，搜索時間較長，對直流電源消失的遠后備保護跳閘不能保證最小范圍內切除故障且延時較長。

綜上所述，現有技術中的對于跳閘斷路器搜索方法存在著對母線接線形式的局限性、搜索時間較長且不能一次性識別整條跳閘路徑，保證后續跳閘斷路器切除范圍最小，不能很好地滿足智能電網實際應用的需求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種基于Dijkstra算法的跳閘斷路器自適應搜索方法，其方法步驟簡單、設計合理、實現方便且投入成本低，利用Dijkstra算法對跳閘斷路器進行自適應搜索，搜索時間短，且能獲取最終跳閘的斷路器，且保證最終跳閘斷路器切除范圍最小，效果好，能夠適用于智能電網的跳閘斷路器搜索，實用性強。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種基于Dijkstra算法的跳閘斷路器自適應搜索方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、獲取斷路器的鄰接矩陣以及被保護元件和斷路器的鄰接矩陣，具體過程如下：