[发明专利]一种城市高压配电网快速分区方法

说明书

本发明公开了一种城市高压配电网分区方法，包括如下步骤：S1、采集城市高压配电网节点邻接关系，使用广度优先搜索算法，遍历高压配电网节点，生成高压配电网节点邻接矩阵；S2、根据高压配电网节点邻接矩阵，使用Washall传递闭包法，生成节点可达性矩阵；S3、对节点可达性矩阵进行化简；S4、根据化简后节点可达性矩阵，提取并输出非零行的个数及每一个非零行中非零元素对应的列序数；S5、根据非零行的个数及每一个非零行中非零元素对应的列序数，对高压配电网进行分区；本发明解决了现有技术存在的城市高压配电网服务范围广，网络规模庞大而导致的模型维度高，求解效率低的问题。

技术领域

本发明属于电力系统自动化技术领域，具体涉及一种城市高压配电网快速分区方法。

背景技术

配电网作为联系电力系统与终端电能用户的重要环节，是保证供电质量、提高电网经济运行的关键之一。近年来随着国民经济的发展，城市化进程的加快，城镇电力负荷发展迅猛，城市高压配电网的物理形态也愈发复杂。受制于城市有限的通道资源、落点缺乏、工期受阻等原因，以及输变电容量不足或负载分布不均导致的部分城市电网运行资源裕度严重受限，特别是在极端气象条件下的高峰时段和重大检修期间不得不采取频繁的，甚至是大规模的倒闸操作以缓解日益严重的阻塞情况，例如，国内某城市2016年夏季最大负荷日内，输变电主设备及断面潮流大面积超重载，为消除运行阻塞，调度员在3小时内共进行23次转供，操作开关48个，涉及24个110kV变电站，转移负荷1728MW。然而目前的现实却是，由于缺乏针对城市电网特点的分析工具，相应模型、算法及应用的缺乏，让调度人员在进行全局阻塞控制时显得把控能力不足，几乎很难在短时间内获取优化转供方案，在实际工程应用中往往只能采用“人工试凑”等方法，但这往往可能因潮流分布的大幅变化带来潜在风险。

可以说，越严重的主网阻塞，面临的是复杂约束下越大空间范围内的大规模潮流转移，如不通过适当的优化方法，可能难以实现考虑全局供电资源的均衡利用，容易造成“头痛医头脚痛医脚”——即在阻塞发生的局部网络处简单转供(通常是利用10kV中压配电网之间的重构)后直接切负荷，而忽略了利用高压配电网长距离、阶梯式的“腾挪”、“置换”等操作，将负荷进行有序的“全局均摊”，从而以一种“腾笼换鸟”的方式舒缓功率阻塞。从实际工程看，供电企业也提倡通过大范围倒闸重构操作，实现高峰功率的互济优化，而尽量避免过早切负荷。因此，城市电网运行阻塞控制，采取更契合的优化措施非常必要。

由于城市高压配电网可控设备极多，造成所构建的潮流转移的优化模型控制变量维度极高，对当今主流优化算法难以在短时间内得到最优解。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明公开了一种城市高压配电网的快速分区方法，将大规模高压配电网解耦为多个小规模低维度的区域高压配电网，使得调度员能够并行的控制这些小规模高压配电网，大大降低了决策变量维度，有效提高计算效率，为后续城市电网的高级管理提供了模型基础，用于解决现有技术存在的城市高压配电网服务范围广，网络规模庞大而导致的模型维度高，求解效率低的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种城市高压配电网分区方法，包括如下步骤：

S1：采集城市高压配电网节点邻接关系，遍历高压配电网节点，生成高压配电网节点邻接矩阵；

S2：根据高压配电网节点邻接矩阵，生成节点可达性矩阵；

S3：对节点可达性矩阵进行化简；

S4：根据化简后节点可达性矩阵，提取并输出非零行的个数及每一个非零行中非零元素对应的列序数；

S5：根据非零行的个数及每一个非零行中非零元素对应的列序数，对高压配电网进行分区。

进一步地，步骤S1中，使用广度优先搜索算法，遍历高压配电网节点。