[发明专利]用于黑启动方案生成的对象化电网拓扑分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够快速、准确地对电网拓扑进行分析的方法，属于输配电技术领域。

背景技术

随着电力系统的跨区域互联，电网的规模越来越大，各子系统之间的相互影响越来越强烈，局部系统出现故障时可能由于保护和自动装置的不正确动作而酿成大面积的停电事故，甚至使整个电力系统崩溃瓦解，给国民经济带来巨大的损失。随着系统规模的扩大，发生大面积停电事故的可能性也在增加。因此研究电力系统事故后的恢复，即“黑启动”及与之相关问题具有重要意义，黑启动决策支持技术也日益受到学者的重视。电网拓扑分析是黑启动决策支持研究的基础，一个完善而快速的拓扑分析方法能够大大提高黑启动决策支持系统的性能。

同时，拓扑分析也是电力系统仿真和分析计算的基础，在电网运行控制和分析中,电网拓扑分析起着至关重要的作用，能够为状态估计、潮流计算、事故分析等提供基础网络结构数据。传统的电力体统拓扑分析方法是将整个系统视为一个整体，对系统内的所有设备进行统一编号，然后进行拓扑分析，该方法虽然简单直观，但是在对大规模系统进行分析时效率低、有效性差。后来，出现了分层拓扑分析的方法，该方法在对大规模系统进行分析时有较高的效率，但是该方法系统性不强，程序实现复杂。因此有必要设计一种能够快速、准确地对电网拓扑进行分析的方法，为电力系统仿真和分析计算、黑启动初期方案及网架重构过程中恢复路径的生成创造有利条件。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种用于黑启动方案生成的对象化电网拓扑分析方法，提高黑启动决策支持系统的性能。

本发明所述问题是以下述技术方案解决的：

一种用于黑启动方案生成的对象化电网拓扑分析方法，所述方法将系统内的每个厂站作为一个对象，先以各个厂站对象为基本单元进行全局拓扑分析，然后将每个厂站对象视为一个小系统，在厂站对象内部进行局部拓扑分析，最后将两个层次的拓扑结果整合，具体包括下列步骤：

a.建立厂站类数据：厂站类的数据成员包含各种设备、端点、连接节点的储存结构、以及站内的邻接矩阵，还包括首次初始化、二次初始化、形成的邻接矩阵、拓扑搜索与整体拓扑交互成员的函数”；

b.根据步骤a中建立的厂站类首次初始化各个厂站对象：首次初始化时，根据系统数据获得设备、端点、连接节点的个数，为设备、端点、连接节点的储存结构分配内存，并根据连接节点的个数动态确定站内邻接矩阵的规模，设第k个厂站内连接节点的个数为则第k个厂站对象内的邻接矩阵A^k的规模为并置矩阵中所有单元为“0”；

c.以各个厂站对象为基本单元建立全局邻接矩阵A：A初始为全零阵，为系统内所有厂站统一编号，设N为系统内厂站的总数，邻接矩阵的规模即为N×N，遍历所有系统内输电线路，若线路k连接厂站i和厂站j，则置A_ij和A_ji为“1”；

d.确定黑启动厂站、黑启动机组和被启动厂站、被启动机组；

e.以黑启动厂站和被启动厂站为目标，使用广度优先搜索算法进行整体拓扑分析，获得各厂站间只包含厂站对象和线路的路径集：

路径1：厂站1<线路1>厂站2<线路2>……<线路M1>厂站M1+1

路径2：厂站1<线路1>厂站2<线路2>……<线路M2>厂站M2+1

……，

其中<>内为线路名称；

f.以系统数据信息为基础对于路径集上的厂站对象进行二次初始化；

g.对于路径上的厂站依次利用其成员函数进行局部拓扑分析，得到恢复路径的站内部分；

h.将两个层次拓扑分析的结果进行整合，得到完整的拓扑分析结果，完整的拓扑分析结果具体格式为：

厂站1<线路1>厂站2<线路2>……<线路M>厂站M+1

厂站1：设备1→设备2→……→设备N₁

厂站2：设备1→设备2→……→设备N₂

…………

厂站M+1:设备1→设备2→……→设备N_M+1。

上述用于黑启动方案生成的对象化电网拓扑分析方法，对于路径集上的厂站对象进行二次初始化的具体步骤如下：

①获取路径集上第一个厂站对象；

②判断该对象的二次初始化标志位是否为真，若为真到步骤⑤；否则到步骤③；