配电网潮流计算中基于搜索的配电网拓扑编号生成方法

文档序号:7378782阅读:137来源:国知局
配电网潮流计算中基于搜索的配电网拓扑编号生成方法
【专利摘要】本发明公开了电力系统分析【技术领域】的一种配电网潮流计算中基于搜索的配电网拓扑编号生成方法。该方法将配网简化模型中的等效负荷节点、T接节点、电源节点以拓扑图中的节点表示,分段开关、联络开关、断路器以拓扑图中的支路表示,节点和支路各对应一个实编号,实编号可不重复任意定义。通过搜索方法生成虚拟编号,当配网中新增加节点/支路后只需为新增加的节点/支路分配编号即可,原有编号不必发生变化,通过搜索自动生成虚拟编号,虚拟编号即可用于实现潮流计算功能,避免了配网在新增设备及配网重构情况下,对配电自动化数据库中数据的大量更新,对于促进配电网潮流计算的智能化水平具有积极意义。
【专利说明】配电网潮流计算中基于搜索的配电网拓扑编号生成方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力系统分析【技术领域】,尤其涉及一种配电网潮流计算中基于搜索的配电网拓扑编号生成方法。
【背景技术】
[0002]近些年来,随着智能电网建设步伐逐渐加快,高级配电自动化系统的开发研制越来越受到重视。配网自动化系统中的一些功能比如网络优化运行、故障定位等都是基于配电网模型。配电系统等式和变量与配电网模型中的节点支路相联系,为了准确描述配电系统节点支路之间的关系需要对配电系统和支路进行编号。针对输电系统人们提出许多编号方法如动态优化法、半动态优化法、动态优化法、静态优化法,配电系统为树状网不同与输电系统,配电系统的编号方案有分层编号法、前序遍历编号法等。
[0003]配网前推回代法潮流计算,相对于牛顿法更加简明,针对其潮流计算过程中对节点支路编号的要求,本发明提出了基于搜索生成的拓扑虚拟编号方法。

【发明内容】

[0004]针对【背景技术】中提到的现有的配电系统编号方法在配网增加新节点或支路时需要重新对节点支路编号时,搜索方法复杂、程序执行效率较低的不足的问题,本发明提出了一种配电网潮流计算中基于搜索的配电网拓扑编号生成方法。
[0005]一种配电网潮流计算中基于搜索的配电网拓扑编号生成方法,其特征在于,所述方法具体包括以下步骤:
[0006]步骤1:收集柱上开关处安装的馈线终端单元FTU上传的电压和功率;并根据电压和功率得到等效负荷模型的负荷位置和负荷大小;
[0007]步骤2:以等效负荷节点和电源节点为节点;以馈线终端单元FTU和等效负荷节点,及馈线终端单元FTU与T节点之间的部分为支路,得到配电网简化模型;
[0008]步骤3:在步骤2的基础上,对配电网简化模型中所有节点和支路在配电自动化系统中生成各自对应一个实编号;
[0009]步骤4:根据配电网简化模型的拓扑结构,得到节点支路关联矩阵Ak ;
[0010]步骤5:当配电网结构发生变化时,结合步骤3得到的实编号和步骤4得到的节点支路关联矩阵Ακ,采用基于搜索的方法生成虚拟编号。
[0011]所述根据电压和功率得到等效负荷模型的负荷位置和负荷大小的过程为:
[0012]步骤I):设定馈线单位长度阻抗为z=r+jx,标记为A、B相邻两馈线终端单元FTU的距离为L,等效负荷节点距其中一个标记为A的馈线终端单元FTU的距离为L1,等效负荷节点距其中另一个标记为B的FTU的距离为L2,负荷节点电压记为Uk ;通过对应馈线终端单元FTU测量,记流过两个FTU的功率分别为Sa=Pa+jQA、SB=PB+jQB,两个FTU处电压分别为
Vi IJb ;其中,r、X分别表示馈线单位长度的电阻和电抗值;SA、Sb分别为标记为A、B的
两个相邻FTU测量到的视在功率,PA、Pb为该两个FTU测量到的有功功率,Qa、Qb为该两个FTU测量到的无功功率;
[0013]步骤2):根据A处馈线终端单元FTU计算得到等效负荷处电压的计算公式为:
【权利要求】
1.一种配电网潮流计算中基于搜索的配电网拓扑编号生成方法,其特征在于,所述方法具体包括以下步骤: 步骤1:收集柱上开关处安装的馈线终端单元FTU上传的电压和功率;并根据电压和功率得到等效负荷模型的负荷位置和负荷大小; 步骤2:以等效负荷节点和电源节点为节点;以馈线终端单元FTU和等效负荷节点,及馈线终端单元FTU与T节点之间的部分为支路,得到配电网简化模型; 步骤3:在步骤2的基础上,对配电网简化模型中所有节点和支路在配电自动化系统中生成各自对应一个实编号; 步骤4:根据配电网简化模型的拓扑结构,得到节点支路关联矩阵Ak ; 步骤5:当配电网结构发生变化时,结合步骤3得到的实编号和步骤4得到的节点支路关联矩阵K,采用基于搜索的方法生成虚拟编号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据电压和功率得到等效负荷模型的负荷位置和负荷大小的过程为: 步骤I):设定馈线单位长度阻抗为z=r+jx,标记为A、B相邻两馈线终端单元FTU的距离为L,等效负荷节点距其中一个标记为A的馈线终端单元FTU的距离为L1,等效负荷节点距其中另一个标记为B的FTU的距离为L2,负荷节点电压记为Uk ;通过对应馈线终端单元FTU测量,记流过两个FTU的功率分别为SA=PA+」QA、SB=PB+jQB,两个FTU处电压分别为L , JJb ;其中,r、X分别表示馈线单位长度的电阻和电抗值;SA、Sb分别为标记为A、B的两个相邻FTU测量到的视在功率,PA、Pb为该两个FTU测量到的有功功率,Qa、Qb为该两个FTU测量到的无功功率; 步骤2):根据A处馈线终端单元FTU计算得到等效负荷处电压的计算公式为:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述实编号为不重复的编号。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据配电网简化模型的拓扑结构,得到节点支路关联矩阵Ak的过程为: 设定节点支路关联矩阵的行代表节点,列代表支路;如果节点和支路有关联关系,则对应行、列所确定的元素为I ;若不关联,则对应元素为O。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述采用基于搜索的方法生成虚拟编号的过程具体包括以下步骤: 步骤a:将所有节点访问标志置零,将配电网简化模型中所有的电源节点的实编号填入起始队列Qn中,同时,电源节点访问标志加I ; 步骤b:从Qn中取出第一个元素进行虚拟编号,查询节点支路关联矩阵Ακ,找到与取出的节点关联的支路并将其放入队列Qb中; 步骤c:从Qb中取出第一个元素,查询支路的状态,若支路闭合,则对该支路顺序进行虚拟编号,并查询节点支路关联矩阵Ακ,找到与该支路关联的节点,当节点的访问标志小于I时将该节点放入队列Qn的尾部,该节点访问标志加I ; 步骤d:判断队列Qb是否为空,若不为空,则返回步骤b ;若为空转至步骤c ; 步骤e:判断队列Qn是否为空,若为空,则完成虚拟编号;若不为空返回步骤a。
【文档编号】H02J3/00GK103795057SQ201410030084
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月23日 优先权日:2014年1月23日
【发明者】戴志辉, 崇志强 申请人:华北电力大学(保定)
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