[发明专利]一种基于图论的快速拓扑分析及拓扑岛建立的方法

摘要

本发明涉及电力系统领域的拓扑分析技术，具体涉及一种基于图论的快速拓扑分析及拓扑岛建立的方法；其包括有建模、生成拓扑点、生成拓扑岛三步；本发明能够通过图论识别分析方法对电力系统进行拓扑分析；其能够综合考虑广度、深度优先搜索算法的优缺点，充分利用深度优先对环路网络的搜索优势；其实现了电力网络快速拓扑分析及拓扑岛建立，大大提高了电力网络拓扑分析结果的精准性、快速性。

主权项

一种基于图论的快速拓扑分析及拓扑岛建立的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、建模：通过数据接口获取电网数据，根据IEC61970标准建立电网模型，在电网模型基础上抽象支路和节点数据集，根据电网中连接点关系建立连接点数据集；所述建模具体包括如下步骤：a、图论拓扑辨识分析：研究电力网络拓扑关系，将整个电力系统抽象成一个图；图是抽象支路和节点的集合，它反映图中所包含的各支路之间的联结关系；将图论的方法应用在电力网络拓扑分析中，电气元件的连接点映射为图的顶点，闭合的开关、刀闸、线路和变压器电气元件映射为图的边；在进行电力网络拓扑分析时，将开关、刀闸无阻抗类电气元件两端连接点归并为一个拓扑点；将线路、变压器和电抗器阻抗类电气元件的拓扑点归结到一个拓扑岛；b、建立连接点数组容器ConnNode：根据电网中共有连接点数量建立数组容器ConnNode用于存储连接点关系，并初始化容器ConnNode，清空容器ConnNode所存数据；S2、生成拓扑点：通过连接点数据集以及连接点与设备的关系建立连接点关系链表，通过连接点关系链表生成拓扑点；生成拓扑点具体包括如下步骤：c、遍历电网连接点：以线路及变压器为边界，依次遍历电网连接点，并找到连接点所连接的所有开关及刀闸；d、遍历连接点所连接的所有开关刀闸：遍历每个连接点所连接的开关及刀闸，如果开关或刀闸断开，则跳过；如果闭合，则记录开关或刀闸另一侧的连接点到容器ConnNode；e、连接点关系建立：判断连接点是否遍历完毕，如果没有，则取下一个连接点，遍历连接点所连接的所有开关及刀闸，并记录下连接点关系到容器ConnNode，将连接点关系存储到容器ConnNode，如果遍历结束，则完成连接点关系建立；f、基于连接点关系生成拓扑点：在已经获得的连接点关系的基础上，遍历连接点关系容器ConnNode，直接通过扩充邻接节点的方式生成拓扑点；g、建立拓扑点数组容器TopoNode：根据电网共有拓扑点数量，建立数组容器TopoNode用于存储拓扑点的连接关系，初始化TopoNode容器，清除所存数据；S3、生成拓扑岛：通过拓扑点以及拓扑点与设备的关系建立拓扑点关系链表，通过拓扑点关系链表生成拓扑岛；生成拓扑岛具体包括如下步骤：h、遍历拓扑点：依次遍历电网拓扑点，找到每个拓扑点所连接的线路及变压器；I、遍历拓扑点所连接的线路及变压器：遍历每一个拓扑点连接的所有线路及变压器，记录其另一侧的拓扑点到容器TopoNode，将拓扑点关系存储到容器TopoNode中；J、建立拓扑点关系：判断拓扑点是否遍历完毕，如果没有，则取下一个拓扑点，继续遍历拓扑点连接的所有线路及变压器，并记录拓扑点关系，将拓扑点关系存入容器TopoNode；如果遍历完毕，则完成拓扑点关系建立；K、拓扑岛生成：拓扑岛的生成在拓扑点连接关系的基础上，遍历拓扑点连接关系容器TopoNode，通过扩充邻接拓扑点的方式可以获取整个拓扑岛，完成电力网络拓扑分析。