[发明专利]一种适用于发输配一体化潮流计算的拓扑分析方法

说明书

一种适用于发输配一体化潮流计算的拓扑分析方法。该方法将配网短支路合并，降低了潮流计算时雅克比矩阵的维数，提升了求解速度；利用全网分区主从组合的方式，将发输配系统一体化考虑，每次潮流计算时，数据模型都既包括主网系统也包括配网系统，可以满足全局控制决策的需求，并且对配网的环网结构无需特殊处理，算法简单，降低了算法维护工作的人力成本。

技术领域

本发明属于电力系统计算领域，特别涉及一种适用于发输配一体化潮流计算的全局分区主从逐一组合的拓扑分析方法。

背景技术

发输配一体化潮流计算的数据规模很大，模型数据全部参与计算，将导致潮流计算的雅克比矩阵的迭代求解速率明显降低，而且主配网网络参数存在差异，配网短支路(小阻抗支路)较多。传统潮流计算将主网、配网完全独立分开拓扑，边界处利用等值，对全网进行了拆分。该算法的本质仍是将主网与配网割裂开来，在主网计算潮流时，配网等值成PQ节点；而在配网计算潮流时，主网等值成PV或者平衡节点，导致边界处的潮流计算存在差异，无法同时看到主配网潮流的真实分布情况，不能满足主配网一体化全局控制决策的需要，具有很大的局限性。

发明内容

为了解决传统潮流算法主配网拓扑完全独立分开计算，无法进行全局控制决策；一体化潮流计算数据规模大，求解速率明显降低。本申请提出了适用于发输配一体化潮流计算的全局分区主从逐一组合的拓扑分析方法。

本发明具体采用以下技术方案：

一种适用于发输配一体化潮流计算的拓扑分析方法，其特征在于：

对于配网中的短支路利用阻抗叠加的方式等值为长支路，利用拓扑分析对全网进行分区，然后以主网为核心，逐一与配网各分区进行组合计算，当次不参与计算的配网区域将等值为广义负荷；潮流计算结束后，再将等效长支路上的潮流值等效到各短支路上。

一种适用于发输配一体化潮流计算的拓扑分析方法，其特征在于：

首先根据当前主配网的遥信状态，利用物理节点生成拓扑节点，状态为合的开关设备两端合并为同一个拓扑节点；

然后以馈线段首开关所在拓扑节点开始深度优先递归搜索，当前支路阻抗标幺值小于0.001，则合并短支路，并更新合并后支路的拓扑节点关系；

利用深度优先搜索拓扑节点和支路连接关系，将连接在一起的拓扑节点及支路划分在同一个拓扑岛中；

最后划分区域，针对每个拓扑岛，以馈线首开关为边界，将主配网进行全局分区，划分为主网系统及各馈线的1+N个区域，潮流计算时以主网分区为基础，每次与一个配网分区实现主从组合，其他非本次组合的配网区域将等值成广义负荷参与潮流计算，直到所有配网分区都与主网分区组合一遍，然后将合并支路上的潮流计算值分摊到原始支路上，计算结束。

一种适用于发输配一体化潮流计算的拓扑分析方法，其特征在于，所述分析方法包括以下步骤：

步骤1：生成拓扑节点，根据当前主配网的遥信状态、支路与物理节点的连接关系，生成拓扑节点及电力设备与拓扑节点的映射关系；

步骤2：合并短支路，重新计算等值长支路与拓扑节点的映射关系；

步骤3：生成拓扑岛，采用深度优先搜索法，根据拓扑节点和支路的连接关系，将连接在一起的拓扑节点及支路划分在同一个拓扑岛中；

步骤4：全局分区，针对每个拓扑岛，以馈线首开关为边界，高压侧为主网分区，低压侧为配网分区。

对于配网分区，每条馈线所包含的有电气联系的馈线段、配变、开关设备继续划分为一个区。对于配网中的环网，按照电气拓扑自动划分在同一个区。全局分区将全网划分为主网分区及各馈线的1+N个区域，主网系统的区域编号为0，配网的N个分区编号为1～N；