[發明專利]基于拓撲分析的電網薄弱環節自動搜索方法

在審

• 申請號: 202011401879.2
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112541100A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 湯偉;王京景;田宏強;王磊;謝大為;徐海青;麥立;許斌;汪偉;陳是同;余麗
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力有限公司;國家電網有限公司;安徽繼遠軟件有限公司
• 主分類號: G06F16/903
• 分類號: G06F16/903;G06F16/901;G06F16/9038;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 合肥市澤信專利代理事務所(普通合伙) 34144
• 代理人: 方榮肖

1.基于拓撲分析的電網薄弱環節自動搜索方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：構建電網圖論模型；

步驟二：簡化電網圖論模型；

步驟三：辨識電網初始薄弱環節；

步驟四：辨識電網設備停運后薄弱環節；

步驟五：形成電網薄弱環節搜索結果。

2.根據權利要求1所述的基于拓撲分析的電網薄弱環節自動搜索方法，其特征在于，步驟一中，構建電網圖論模型的具體方法如下：

將電網一次設備、拓撲信息和量測信息按計算機圖論中的“頂點”和“邊”進行轉換，形成電網圖論模型；

其中電網一次設備包括區域、廠站、線路、站內設備，站內設備包括母線、斷路器、閘刀、變壓器、量繞組、機組、變壓器繞組、線路端點，電網量測數據包括有功、無功、開關狀態信息，電網拓撲信息指設備邏輯連接關系，包括廠站從屬于地區，站內設備從屬于廠站，廠站外部連通是通過線路端點從屬于線路實現，廠站內部不同電壓等級之間連通是通過變壓器繞組從屬于變壓器實現，其他設備通過拓撲節點實現連通；

引入“虛擬頂點”和“虛擬邊”的概念，結合電網運行特性和電網接線方式，對每類設備進行定制化轉換，保障建模后圖論的“頂點”和“邊”能夠完整體現電網運行原始形態，便于進行設備狀態變化仿真。

3.根據權利要求2所述的基于拓撲分析的電網薄弱環節自動搜索方法，其特征在于，步驟二中，簡化電網圖論模型的具體方法如下：

在步驟一中構建電網圖論模型基礎上，基于計算機圖論求解連通子圖算法對廠站內單個電壓等級母線設備進行連通判斷，對相連母線進行組裝成一條等效母線，原有母線連接的線路或變壓器設備連接至等效母線，實現電網圖論模型的簡化，以提高電網拓撲分析的效率。

4.根據權利要求3所述的基于拓撲分析的電網薄弱環節自動搜索方法，其特征在于，步驟三中，辨識電網初始薄弱環節的具體方法如下：

在步驟二簡化電網圖論模型的基礎上，根據電網潮流方向構建電網出入度搜索算法，以廠站為單位，統計每個廠站出度或入度滿足電網薄弱環節條件的設備集合，進行開斷模擬，以形成新的連通子圖為條件判定出初始電網薄弱環節。

5.根據權利要求4所述的基于拓撲分析的電網薄弱環節自動搜索方法，其特征在于，步驟四中，辨識電網設備停運后薄弱環節的具體方法如下：

以故障或檢修停運設備為起點，逐步擴大搜索范圍方式開展薄弱環節搜索，依次從停運設備近區、故障設備所在地市及相鄰地市、故障設備所在電網分區直至多個電壓等級進行搜索，從而確保電網薄弱環節搜索全覆蓋。

6.根據權利要求5所述的基于拓撲分析的電網薄弱環節自動搜索方法，其特征在于，所述停運設備近區搜索采用廣度優先約束搜索法，逐個逐層嗅探“頂點”，已遍歷“頂點”納入供電區域集合，通過該“頂點”鏈表信息去除區域內部聯絡“邊”，通過判定該供電區域的外部聯絡“邊”是否滿足薄弱環節規則為條件，確定出新的薄弱環節和供電區域。

7.根據權利要求6所述的基于拓撲分析的電網薄弱環節自動搜索方法，其特征在于，所述故障設備所在地市、相鄰地市及電網分區搜索采用單層約束組合開斷模擬搜索法，在近區搜索算法基礎上記錄下已遍歷“頂點”所在地區，再通過地區統計區域內與該停電設備同等電壓的所有廠站區域以及與其相連周邊地區所有廠站區域，基于電網圖論模型對這些廠站區域之間僅通過雙線或單線相連的線路進行標記，對標記后單線、雙線和單線兩兩組合進行模擬開斷，以形成新的連通子圖且連通子圖中包含搜索起點為條件，確定出電網薄弱環節和供電區域。