[發明專利]一種基于電力載波的簡易電力拓撲識別方法

在審

• 申請號: 202010413057.X
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111555453A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 李沛芬;王永光;古曉威;劉漢倫;許諾
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司;廣東電網有限責任公司東莞供電局
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李寧

1.一種基于電力載波的簡易電力拓撲識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

S01、根據電力主線特征，初步分析配網站內電氣島，即對配網站內各節點、斷路器進行命名，并將節點寫入相應配網站集合Z中；

S02、利用關聯矩陣標記法，判斷配網站集合Z中電網圖的連通性，同時標記網絡的樹支與連支，對電網靜態電氣島進行分析；

S03、當標記網絡的樹支與連支結構發生變化時，通過回路矩陣判斷變化支路的類別，并利用破圈法和半徑搜索法修改局部網絡拓撲結構并更新回路矩陣。

2.根據權利要求1所述的一種基于電力載波的簡易電力拓撲識別方法，其特征在于，所述步驟S01中，讀取配網站集合Z中的站內節點信息，并根據主接線形式結構，判斷讀取站的信息是否是同一個電氣島。

3.根據權利要求1所述的一種基于電力載波的簡易電力拓撲識別方法，其特征在于，步驟S02中所述關聯矩陣標記法將關聯矩陣的物理意義及BFS的搜索原則相結合，判斷電網拓撲連通性。

4.根據權利要求3所述的一種基于電力載波的簡易電力拓撲識別方法，其特征在于，所述關聯矩陣標記法判斷電網拓撲連通性的步驟如下：

首先、設關聯矩陣B的第一個非零元素為b_ij，則電氣島I的第一個元素為vi，以vi為根，搜索B中第i個所有非零元素，并將這些非零元素對應的邊標記為樹支，將樹支另一端節點加入電氣島內，作為系統生成樹的一層頂點；

其次、由電氣島I內第二個元素開始，逐個搜索與其相關的邊與節點，若節點vm為被訪節點，則搜索B中第m行的非零元素，若非零元素對應列未標記過，且其另一端節點不在電氣島內，則將該列對應邊標記為樹支，并將節點加入電氣島；反之，若非零元素對應列未標記過，且其另一端節點己在I內，則將該列對應邊標記為連支；

最后、當搜索節點數與網絡節點數相同，或所有邊都被標記過，則分析結束。

5.根據權利要求3所述的一種基于電力載波的簡易電力拓撲識別方法，其特征在于，根據所述電網圖的連通性以及標記的網絡樹支與連支，對靜態電氣島進行分析，其步驟如下：

首先、利用配電網電力系統內部的開關狀態，形成電力電網關聯矩陣B；

其次、將B中未被標記的第一列中第一個非零元素b_im所在行對應的節點vi作為根，即節點vi為本電氣島的第一個元素，初始時b_im中m值設置為1；

再者、搜索i行中全部非零元素b_ij所在j列中的其余非零元素b_kj，若第j列未標記過，且節點vk不在電氣島內，則將vk加入電氣島I，并標記ej為樹支，即加入樹支集合S中，若電網節點都己形成電氣島，則進行下一步；若再無新節點并入電氣島內，則轉入上一步；若前兩個條件均不符合，則取電氣島內下一個元素vn，令i＝n，重復執行該步驟；

最后、當所有電網節點均已形成電氣島，則判斷電網靜態拓撲分析結束，并將未標記的邊作為連支，加入連支集合A中。

6.根據權利要求5所述的一種基于電力載波的簡易電力拓撲識別方法，其特征在于，依據所述靜態電氣島標記的電力網絡結構的動態變化，將電網拓撲結構分為支路斷開以及支路閉合兩種，利用破圈法更新電網拓撲結構支路斷開情況形成的回路矩陣。

7.根據權利要求6所述的一種基于電力載波的簡易電力拓撲識別方法，其特征在于，所述破圈法更新回路矩陣的流程為：

首先、根據靜態電氣島網絡拓撲結構生成的連通圖，判斷支路斷開前連通圖中樹的半徑，作為搜索半徑；

其次、將搜索半徑作為新的搜索路徑將新的電氣導的樹支從原拓撲結構中分離；

再者、將含新電氣島樹支的回路存入新的回路矩陣；

最后、再將新回路矩陣中的連支從原拓撲中分離，形成由各個節點組成的新的電氣島，完成拓撲結構更新。