[发明专利]基于μPMU与SCADA的配电网网络拓扑分析方法

权利要求书

1.一种基于μPMU与SCADA的配电网网络拓扑分析方法，其特征在于，包括：

(1)利用当前时刻SCADA量测数据来生成初始节点支路关联矩阵，根据SCADA系统采集的开关量生成支路开关矩阵，其中，所述初始节点支路关联矩阵表示节点支路之间的关联状态，所述支路开关矩阵表示支路的连通或断开状态；

(2)将所述初始节点支路关联矩阵的每一行与所述支路开关矩阵的各个对应元素进行与运算，得到目标节点支路关联矩阵；

(3)根据实际配电系统选取最大负荷转切系数λ_max，读取下一时刻μPMU的模拟电流量，以判断支路电流是否有突变，若所述支路电流有突变则修正所述支路开关矩阵得到实时支路开关矩阵，用所述实时支路开关矩阵替换所述支路开关矩阵，并执行步骤(2)；所述最大负荷转切系数λ_max表示负荷转切系数λ的最大值；λ＝P₂/P₁，其中，P₂为转切支路的负荷总和，P₁为转切点所带负荷；

步骤(3)包括：

(3.1)获取当前时刻SCADA模拟电流量的有效值和下一时刻的μPMU的模拟电流量的有效值，将SCADA的模拟电流量的有效值和下一时刻μPMU的模拟电流量的有效值值做差值，再对电流差值取绝对值；

(3.2)取μPMU的模拟电流量的有效值和SCADA的模拟电流量的有效值两者中的最小电流有效值，若电流差值的绝对值大于λ_max倍最小电流有效值，则根据变化的节点找到对应的所述支路开关矩阵中的元素，并修改所述支路开关矩阵中所对应的值，然后返回执行所述将所述初始节点支路关联矩阵的每一行与所述支路开关矩阵的各个对应元素进行与运算，得到目标节点支路关联矩阵；

(3.3)若电流差值的绝对值不大于λ_max倍最小电流有效值，则表示SCADA系统下一时刻μPMU的电流没有发生突变，表明此时网络拓扑没有发生变化，对所述目标节点支路关联矩阵进行广度优先搜索；

(4)若所述支路电流没有突变，则对于得到的所述目标节点支路关联矩阵，进行广度优先搜索BFS，从而得到配电网网络拓扑结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)包括：

利用当前时刻SCADA量测数据生成初始节点支路关联矩阵，其中，在生成节点支路时，先存入平衡节点，然后依次按照节点的编号存入，相关联的节点支路为1，不相关联的节点支路为0。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述支路开关矩阵的维数为1，连通的支路为1，断开的支路为0，在所述支路开关矩阵中所含元素个数为支路的个数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)包括：

(4.1)对于得到的所述目标节点支路关联矩阵，从平衡节点开始搜索，搜索到的元素为第一个元素；

(4.2)搜到第一个元素之后，固定第一个元素对应的行，根据固定的相应的行，查找到列的值，找到之后将此元素置为0；

(4.3)查找到相应的列的值后，然后固定相应的列，找到对应的行标，将找到的节点存入节点矩阵；

(4.4)将找到的节点存入节点矩阵后，从下一个节点继续开始搜索执行步骤(4.1)，直到遍历搜索完所有的节点为止，最后根据所述节点矩阵中的节点得到配电网网络拓扑结构。