[發(fā)明專利]基于branch矩陣的無環(huán)網(wǎng)無孤島配電網(wǎng)絡(luò)生成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010132998.6
• 申請(qǐng)日: 2020-02-29
• 公開（公告）號(hào): CN111210169B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林丹;李富盛;余濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/0637
• 分類號(hào): G06Q10/0637;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強(qiáng)

1.基于branch矩陣的無環(huán)網(wǎng)無孤島配電網(wǎng)絡(luò)生成方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、輸入配電網(wǎng)絡(luò)生成所需的數(shù)據(jù)，并初始化所需矩陣；配電網(wǎng)絡(luò)生成所需的數(shù)據(jù)包括新建園區(qū)的負(fù)荷點(diǎn)數(shù)量及其編號(hào)、新建園區(qū)的電源點(diǎn)數(shù)量及其編號(hào)、各電氣節(jié)點(diǎn)之間的能否直接建立饋線連接關(guān)系；其中，所述各電氣節(jié)點(diǎn)即負(fù)荷點(diǎn)與電源點(diǎn)，所有電氣節(jié)點(diǎn)的編號(hào)從1開始，按照從負(fù)荷點(diǎn)再到電源點(diǎn)的順序編號(hào)；

其中，各電氣節(jié)點(diǎn)之間的能否直接建立饋線連接關(guān)系用branch矩陣表示；負(fù)荷點(diǎn)數(shù)量及其編號(hào)、電源點(diǎn)數(shù)量及其編號(hào)統(tǒng)一用bus矩陣表示；branch矩陣的每一行表示兩個(gè)電氣節(jié)點(diǎn)之間可以直接建立饋線連接關(guān)系，即可以建設(shè)配電網(wǎng)線路的饋線段；branch矩陣的第一列存放該饋線段的首節(jié)點(diǎn)，第二列存放該饋線段的末節(jié)點(diǎn)；首節(jié)點(diǎn)定義為該饋線段的兩端節(jié)點(diǎn)中，編號(hào)較小的電氣節(jié)點(diǎn)；末節(jié)點(diǎn)定義為該饋線段的兩端節(jié)點(diǎn)中，編號(hào)較大的電氣節(jié)點(diǎn)；bus矩陣的每一行存放一個(gè)電氣節(jié)點(diǎn)的信息，第一列存放該電氣節(jié)點(diǎn)的編號(hào)，第二列存放該電氣節(jié)點(diǎn)的性質(zhì)，用1表示該電氣節(jié)點(diǎn)為負(fù)荷點(diǎn)，用2表示該電氣節(jié)點(diǎn)為電源點(diǎn)；bus矩陣的行數(shù)即為新建園區(qū)內(nèi)的電氣節(jié)點(diǎn)數(shù)量，存放在變量num_node中；

在進(jìn)入后續(xù)步驟之前，首先對(duì)branch矩陣的每一行按照第一列元素的大小進(jìn)行從小到大的排序，以保證首節(jié)點(diǎn)一樣的饋線段在相鄰的行，方便后續(xù)步驟對(duì)branch矩陣的搜索；

S2、進(jìn)行初步的配電網(wǎng)絡(luò)生成決策；

S3、對(duì)所有節(jié)點(diǎn)檢查是否孤立，并修正孤立節(jié)點(diǎn)；檢查行向量node_notfirst中存放的節(jié)點(diǎn)是否為孤立節(jié)點(diǎn)，具體如下：

遍歷行向量node_notfirst中存放的節(jié)點(diǎn)編號(hào)，對(duì)應(yīng)查看net_cxd中的該節(jié)點(diǎn)編號(hào)所對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)的出線度，若出線度為0則證明該節(jié)點(diǎn)孤立，需要被修正；

對(duì)于孤立節(jié)點(diǎn)，把branch矩陣中末節(jié)點(diǎn)等于該孤立節(jié)點(diǎn)編號(hào)的饋線段都挑出來，隨機(jī)指定其中一行的第三列元素設(shè)置為1；然后修改該孤立節(jié)點(diǎn)的出線度為1，修改該孤立節(jié)點(diǎn)的子網(wǎng)絡(luò)號(hào)等于隨機(jī)指定建設(shè)的饋線段的首節(jié)點(diǎn)的子網(wǎng)絡(luò)號(hào)；

S4、對(duì)所有生成線路檢查是否存在雙電源供電情況，并修正雙電源線路；通過兩兩對(duì)比net_num中所有電源點(diǎn)的子網(wǎng)絡(luò)號(hào)，檢查是否存在雙電源對(duì)同一條線路供電情況，具體如下：

若存在兩個(gè)電源點(diǎn)的子網(wǎng)絡(luò)號(hào)一致，則表示存在這兩個(gè)電源點(diǎn)有對(duì)同一條線路供電的情況；

若電源點(diǎn)a與電源點(diǎn)b的子網(wǎng)絡(luò)號(hào)一致，則修正它們之間的雙電源線路，以滿足所有線路只由單個(gè)電源供電的配電網(wǎng)一次系統(tǒng)網(wǎng)架約束，具體如下：

采用深度優(yōu)先搜索算法，以步驟S3中決策后的branch矩陣為搜索對(duì)象，找出所有從電源點(diǎn)a出線的完整饋線，以搜索到出線度為1的節(jié)點(diǎn)或搜索到另外一個(gè)電源點(diǎn)作為本次搜索的饋線已到盡頭的結(jié)束搜索判據(jù)；從電源點(diǎn)a出線的所有完整饋線中，找到饋線盡頭為電源點(diǎn)b的饋線；設(shè)該饋線包含n段饋線段，若n為奇數(shù)，則令第(n+1)/2段饋線段在branch矩陣中對(duì)應(yīng)行的第三列元素為0，即不建設(shè)該饋線段；若n為偶數(shù)，則在第n/2段和第n/2+1段饋線段兩者之中隨機(jī)選一段，使其在branch矩陣中對(duì)應(yīng)行的第三列元素為0，即不建設(shè)該饋線段；至此，已修復(fù)好同時(shí)由電源點(diǎn)a與電源點(diǎn)b供電的線路；

最后需要更新部分節(jié)點(diǎn)的出線度和子網(wǎng)絡(luò)號(hào)，具體如下：

令修正雙電源線路時(shí)設(shè)為不建設(shè)的饋線段的首節(jié)點(diǎn)和末節(jié)點(diǎn)的出線度減1，對(duì)應(yīng)修改它們?cè)谙蛄縩et_cxd中的值；采用深度優(yōu)先搜索算法，以取消了上述一段饋線段建設(shè)的步驟S3決策后的branch矩陣為搜索對(duì)象，再次找出所有從電源點(diǎn)a出線的所有完整饋線，也是以搜索到出線度為1的節(jié)點(diǎn)或搜索到另外一個(gè)電源點(diǎn)作為本次搜索的饋線已到盡頭的結(jié)束搜索判據(jù)；對(duì)所有從電源點(diǎn)a出線的完整饋線涉及到的所有電氣節(jié)點(diǎn)賦予新的子網(wǎng)絡(luò)號(hào)，并對(duì)應(yīng)修改它們?cè)谙蛄縩et_num中的值;

S5、對(duì)所有生成線路檢查是否為孤鏈，并修正孤鏈；

S6、輸出無環(huán)網(wǎng)無孤島配電網(wǎng)絡(luò)的branch矩陣和鄰接矩陣，完成基于branch矩陣的無環(huán)網(wǎng)無孤島配電網(wǎng)絡(luò)的生成。