[发明专利]一种站域孤岛检测方法

说明书

本发明公开了一种站域孤岛检测方法，其特征在于站域防孤岛的判定依据就是判断分布式电源节点与电源节点是否连通，如果判定连通就未形成孤岛，否则形成孤岛。本方法将电气一次接线图转化为计算几何中的图，通过节点个数、节点编号以及节点连通信息形成系统邻接矩阵。在此基础上，根据节点电压等级以及节点类型信息，采用优先搜索电压等级高的节点的树状搜索算法，从DG节点搜索电源节点进而判断孤岛形成。对于因为通讯传输而造成的开关位置异常采用枚举校验的方法来减小对保护影响。本发明利用节点电压等级信息，提高了孤岛搜索的效率以及保护的速动性，并且对开关信息具有容错校验能力。

技术领域

本发明涉及电力保护技术领域，更具体地说，涉及一种站域孤岛检测方法。

背景技术

随着越来越多的分布式电源(DG)接入电网，当DG上游开关断开时，DG与负荷会形成孤岛运行。在孤岛运行方式下，DG单独给负荷供电，直接导致内网电能质量下降，严重情况下甚至会损坏用户运行设备。通过通讯手段获取上游开关跳开信号后，在结构复杂的电网架构中判断下游DG形成孤岛是一个极富有挑战性的命题。目前急需简单而又高效的孤岛判别算法，能够在掌握站域开关刀闸位置条件下准确判断孤岛形成，跳开DG阻止事故发生。

电力系统电气一次接线可以抽象为拓扑图，判别孤岛运行的产生本质上是判断电气拓扑图的连通性，即有DG与系统电源不连通则形成孤岛。目前电网拓扑结构分析方法主要分为全矩阵自乘法和树状搜索法，前者计算量过大不被保护算法所考虑，后者主要借助图论中的广度优先算法与深度优先算法并做适当改进以提高搜索效率。

与传统电网拓扑结构分析不同的是，孤岛判定只需要判别DG与系统电源的连通性，没必要对网架中所有节点进行搜索。目前还没有针对孤岛拓扑结构识别展开深入的研究，更没有提出高效简单的拓扑搜索算法来提高孤岛保护的速动性。

发明内容

本发明的目的是：提出一种站域孤岛检测方法以解决传统树状搜索算法计算效率不高的问题。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：一种站域孤岛检测方法，通过判断分布式电源节点是否与电源节点连通来检测是否形成孤岛，是则判定未形成孤岛，否则判定形成孤岛；具体为判断能否在电气拓扑结构图中从分布式电源节点搜索到电源节点，能则判定未形成孤岛，否则判定形成孤岛。

进一步的，所述检测方法具体包括如下步骤：

步骤(1)，构建电气拓扑结构图，初始化参数，包括设定节点总个数N，设定节点编号1、2、……、N，设定起始搜索节点编号，设定所有节点的类型和电压等级，确定各节点之间的连通状态，生成邻接矩阵；

步骤(2)，从起始搜索节点开始搜索电源节点；

步骤(3)，判断该节点是否为电源节点；如果是，则跳出流程，判定未形成孤岛；如果否，则进入下一步骤；

步骤(4)，根据邻接矩阵判断，与该节点是否有其他连通节点；如果是，则进入下一步骤；如果否，则跳出流程，判定形成孤岛；

步骤(5)，根据邻接矩阵获得与其相连通的其他节点，按优先级搜索其他节点，回到步骤(3)。

进一步的，步骤(5)所述优先级的判断规则为：判断所述与其相连通的其他节点的电压等级，优先搜索电压等级最高的节点；如果多个节点电压等级相同则依次搜索。

进一步的，所述电气拓扑结构图中的节点类型分为三种：(a)系统电源、(b)母线或者分叉、(c)分布式电源；负荷不影响孤岛判断，所以不纳入考虑；步骤(1)中所述各节点之间的连通状态由开关位置决定；根据以上信息形成电气拓扑结构图。