[发明专利]一种基于割节点辨识的电网局部拓扑跟踪方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网技术，尤其涉及一种基于割节点辨识的电网局部拓扑跟踪方法。

背景技术

电网拓扑分析是电力系统各种实时应用软件的基础。一般情况下，开关变位只会引起电网局部拓扑结构发生变化。因此，提高电网局部拓扑跟踪方法的效率对于保证这些应用软件的实时性具有至关重要的作用。

开关变位分为开关“合”事件和开关“开”事件。开关闭合后，不需要拓扑搜索，局部跟踪过程简单。开关断开后，首先在厂站内进行拓扑搜索，判断开关断开是否引起节点分裂。若节点发生分裂，则继续网络搜索，判断是否发生电气岛分裂，并根据网络搜索结果划分电气岛。由于网络搜索的节点规模远大于厂站搜索的节点规模，开关变位后拓扑跟踪的效率主要取决于网络搜索的效率。

目前，大多数方法在节点分裂后，直接对全网展开搜索，确定电气岛是否发生分裂及电气岛划分。

例如2005年10月《电网技术》第29卷第19期公开了一篇文献《基于图论与人工智能搜索技术的电网拓扑跟踪方法》，其中公开了当开关断开时，其拓扑搜索方法如下：

如开关发生了“开”事件，根据站内已有拓扑分析结果更新开关变位所新增结点的支路链表。从开关两端的一个结点开始按照结点树遍历其它结点，再从开关的另一侧结点进行树状搜索，如搜索到一支路与前一个搜索树相连，则开关两端的结点属于同一个电气岛。

以上方法的不足如下：

①只要是发生的“开”事件，就以开关两端的结点为起点，分别进行全网搜索；

②全网搜索方法为树状搜索法，以矩阵计算为基础。该搜索方法的基本策略是选取与其它结点联系最多的结点对应的行(记为基准行)，从第一行开始与其它节点对应的行求交集。若存在交集，则求并集。用并集作为新的基准行，最终形成全矩阵。

该方法实质上是把所有存在联系的结点对应的行求并集。求并集和交集的效率低于每行对应元素做布尔运算的效率。而且，由于电网规模庞大，结点非常多，该方法计算量大且存在冗余的计算。

事实上，电力系统实际运行中，只有少数节点处发生节点分裂，才会引起电气岛分裂。而且，现有网络搜索方法多采用树搜索法，该方法的搜索效率对电网的结构依赖性强，特别是对复杂环网适应性较差。

发明内容

本发明提供一种基于割节点辨识的电网局部拓扑跟踪方法，包括：

建立电网跟踪模型，所述电网拓扑跟踪模型为简单无向图G(V,E)，其中V为节点，E为支路；

根据开关变位信息实时修改电网拓扑跟踪模型的拓扑连接关系，具体的：

扫描电网中的开关信息，在发生开关变位时，判断开关变位是否是“开”事件；

当开关发生“开”事件，判断该“开”事件是否引起节点分裂；若是，判断该分裂的节点是否为割节点；在该分裂的节点为割节点时，判断是否引起电气岛的分裂，若引起电气岛的分裂，则划分电气岛后重新对节点进行编号，并更新拓扑连接信息，更新电网拓扑跟踪模型中的割节点信息和图形分割结果；若未引起电气岛的分裂，则直接重新对节点进行编号，并更新电网拓扑跟踪模型的拓扑连接信息，更新电网拓扑跟踪模型的割节点信息和图形分割结果；

当开关发生“合”事件，判断该“合”事件是否引起节点合并；若是，判断是否引起电气岛的合并；若引起电气岛的合并，则合并电气岛后重新对节点进行编号，并更新电网拓扑跟踪模型的拓扑连接信息，更新电网拓扑跟踪模型的割节点信息和图形分割结果；若未引起电气岛的合并，则直接重新对节点进行编号，并更新电网拓扑跟踪模型的拓扑连接信息，更新电网拓扑跟踪模型的割节点信息和图形分割结果。

其中，所述简单无向图G(V,E)中，G-v表示从G中删除v后得到的图，G-uv表示从G中删除支路uv后得到的图；若G为连通图，G-v和G-uv均为非连通图，则节点v为G的割节点，支路uv为G的割支路；所述割节点v分为辐射型和环网型。

其中，当所述割节点为环网型时，所述在该分裂的节点为割节点时，判断是否引起电气岛的分裂，具体如下：

记环网型割节点V分裂成两个节点V_i1，V_i2且与V_i1，V_i2直接相连的节点集合为Isdset₁和Isdset₂；

环网型割节点分裂引起电气岛分裂的判据如下：