[发明专利]一种适用于单电源供电树状配电网拓扑还原的方法

说明书

本发明公开了一种适用于单电源供电树状配电网拓扑还原的方法，适用于树状排列、没有环网且为单一电源供电的配电网络的系统拓扑还原，属于电力系统领域。本方法主要根据配电网络中各结点的电压和结点注入电流值来对配电网系统的拓扑进行还原。本方法利用电力系统单一电源配电网的电压电流约束，还原用来描述配电网结点之间连接情况的邻接矩阵，再利用图论里的树状图约束和广度优先搜索对还原后的配电网的合理性进行检验，最终通过计算和比较配电网的阻抗矩阵完成对配电网拓扑还原的检验。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种适用于单电源供电树状配电网拓扑还原的方法。

背景技术

随着国民经济的发展.电力需求迅速增长,面对越来越密织的电网,复杂的电力设备、时刻变化的负荷信息、不断变迁的道路和建筑,让配电网的管理和维护变得越来越繁琐，传统的人工管理和人工巡线方法越来越力不从心。区域电网互联越来越紧密，电网规模的不断扩大及电网结构的复杂化增加了电网大面积停电事故的发生概率。因此，用户对电力系统的供电质量、安全性及可靠性要求越来越严格。为避免电网发生大停电事故，有效地辨识电网的关键输电线路具有重要的理论与应用研究价值。

网络发生故障时，系统无法确切地知道故障发生在哪里。集中故障处理系统(将每个领域上报的故障进行综合处理)不得不向所有可能引发故障的领域都派发相应的故障处理工单。各领域维护中心接收到故障处理工单后，根据工单的重要紧急程度，派人到现场或远程处理解决工单问题，并反馈处理结果。简单的故障，不得不派多人到现场或远程定位处理，效率低下。据统计，由于缺乏跨域故障原因关联，运营商运维领域约有65％的重复或无效工单。

因此,对其故障诊断技术进行研究十分必要。配网络拓扑结构是表征该系统最重要的状态参数之一,在对配网络的监测、维护、资源分配等工作中起着重要的作用。全面掌握配电网的运行状态,充分认识配电网的正确拓扑结构,是配电网系统管理,状态估计计算,故障诊断的前提和基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于单电源供电树状配电网拓扑还原的方法，适用于树状排列、没有环网且为单一电源供电的配电网络的系统拓扑还原。

本发明的方法考虑主要以网络里各个结点的电压与结点注入电流，针对配电网规划过程中因资料丢失、设计施工脱节、改造图纸未更新等不可控事故，导致设计图纸不全、部分设计图丢失、现场线路框架和拓扑与图纸中所画不符等问题给出解决方案。

本发明所采用的技术方案是：

一种适用于单电源供电树状配电网拓扑还原的方法，包括以下步骤：

步骤1：数据预处理，将结点按照电流数值大小分类，便于之后的计算，将结点分为已处理结点和未处理结点两类，生成空白邻接矩阵；

步骤2：在未处理结点中取出电压最大的结点当作第一个计算点，设i＝1，跳至步骤4；

步骤3：取出未处理结点中的一个点k，设i＝1；

步骤4：假设该未处理结点下级有i个下级结点，排列组合求出所有i个结点的组合情况并计算其电流和I_sum，并一一比较；

如果|I_sum-I_l|≤ε；其中ε为一正数且|U_l|＞max|U_n|，将上下级相连的线路表示在邻接矩阵上，进行下一步；否则i＝i+1，重复步骤4；

步骤5：未处理结点的集合有无元素，无元素则进行下一步，否则返回步骤3；

步骤6：检查邻接矩阵是否满足树状图约束和连通性约束，通过拓扑还原后的邻接矩阵来计算其阻抗矩阵，与被测网络的阻抗矩阵进行对比，若一样则输出邻接矩阵，否则删除不合适方案，返回步骤4。