基于强连通分量深度优先搜索适用于开环供电的电网自动调电方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于强连通分量深度优先搜索适用于开环供电的电网自动调电方法，该方法包括步骤：步骤S1，通过采集供电网络的运行工况设置相应的有序元素实例化有向图。步骤S2，采用深度优先搜索算法实时分析计算强连通分量。步骤S3，根据运行方式改变的要求，采用深度优先搜索算法仿真计算改变运行方式改变后的全新强连通分量。步骤S4，确认仿真结果可行后下发快速自动调电命令完成调电操作。其中：有序元素包括：断路器，用来改变图结构；变压器，内部强连通分量；母线，强连通分量辅助参数，用来核对图结构。

【技术实现步骤摘要】
基于强连通分量深度优先搜索适用于开环供电的电网自动调电方法和装置
本专利技术涉及一种基于强连通分量深度优先搜索适用于开环供电的电网自动调电方法，属于开环运行方式下大电网稳定、安全、可靠供电操作操作领域。
技术介绍
随着500kV网架的加强及地区220kV电网规模的不断扩大。220kV电网分层分区运行是电网发展的必然。通过电网分层分区运行，不但可以解决500kV、220kV电磁环网在线路N-1或N-2方式下潮流转移导致的热稳定问题，充分发挥高一级电压等级的输电能力，而且可以使电网结构清晰，层次分明，便于实现分区解列，有效地构筑安全稳定第3道防线；同时可以减小系统短路电流，解决局部电网的短路电流超标问题。由于电网发展的复杂性和多样性，将已有电磁环网解环，实现分层分区运行需要综合考虑多种因素，比如：何时解环、在何处解环、如何分区等问题。为了应对日益增大的220kV电网短路电流及减轻500kV、220kV电磁环网运行对电网安全稳定运行所产生的威胁。当隶属于不同分区的变电站合环操作时，由于不同路径的阻抗和潮流分布各不相同，且存在较大差异时，则在合环开关两端会存在较大的相角差，环流过大还将引起设备过载甚至开关跳闸。为避免这种情况的发生，这种合环方式一般采用先断后通原则进行操作，将造成用户短时停电，影响供电连续性。频繁的停电不仅减少了电力公司的售电量，而且使得客户满意度大幅降低，甚至导致法律纠纷。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述情况而做出，其目的是提供一种基于强连通分量深度优先搜索适用于开环供电的电网自动调电方法及装置，能够：避免合环调电将导致部分变电站的线路将跨片区合环，合环路径跨越220kV甚至500kV输电线路，合环潮流对主网影响较大；针对供电电网开环运行后，当需要调电时，使用该方法和装置能大大减少整个调电的时间，增加电力公司售电量、提高客户满意度。本专利技术提供一种基于强连通分量深度优先搜索适用于开环供电的电网自动调电方法，包括以下步骤：步骤S1，通过采集供电网络的运行工况设置相应的有序元素，实例化有向图；步骤S2，采用深度优先搜索算法实时分析计算强连通分量；步骤S3，根据运行方式改变的要求，采用深度优先搜索算法仿真计算改变运行方式后的全新强连通分量；步骤S4，确认仿真结果可行后下发快速自动调电命令完成调电操作。本专利技术进一步限定的技术方案为：进一步的，步骤S1具体为：将接收到的海量供电网络运行工况数据进行比对，筛取相应的有序元素，实例化为有向图，对于不满足要求的相关数据做丢弃处理。进一步的，步骤S2具体为：对供电网络实例化的有向图做DFS计算，找出其SCC，按照预存的递推规则，验证经过DFS计算找出的SCC是与实际电网运行工况一致。进一步的，步骤S3具体为：按照预定改变运行方式的要求，在原有供电网络上模拟操作，并按照模拟操作结果，采用DFS算法仿真计算改变运行方式后的全新强连通分量，核对改变后的SCC与电网要求改变后的运行方式是否一致。一种基于强连通分量深度优先搜索适用于开环供电的电网自动调电装置，装置包括：采集单元，用于采集反应供电网络运行工况的海量数据；设置单元，用于将接收到的海量供电网络运行工况数据筛取相应的有序元素；运算单元，用于DFS计算；仿真单元，用于核对DFS计算出的SCC是否是与实际电网运行工况一致；用于仿真电网运行方式改变后通过DFS计算出的SCC是否满足电网运行方式改变的要求；执行单元，用于控制相关断路器，执行自动调电操作。本专利技术进一步限定的技术方案为：进一步的，有序元素包括：断路器，用来改变图结构；变压器，内部强连通分量；母线，强连通分量辅助参数，用来核对有向图结构；断路器包括：本区域供电网络的电源点的受电侧断路器、本区域枢纽变电站的进线开关、高压侧母线联络开关、主变高压侧开关、主变低压侧开关、出线开关、及低压侧母线联络开关、地区一次变电站的进线开关、高压侧母线联络开关、主变高压侧开关、主变低压侧开关、出线开关、及低压侧母线联络开关；地区二次变电站的进线开关、高压侧母线联络开关、主变高压侧开关、主变低压侧开关、及低压侧母线联络开关；变压器包括：本区域枢纽变电站主变、地区一次变电站主变、地区二次变电站主变；母线包括：本区域枢纽变电站高压侧母线、中压测母线、低压侧母线、地区一次变电站高压侧母线、中压测母线、低压侧母线、地区二次变电站高压侧母线、中压测母线、低压侧母线。进一步的，装置采用FPGA作为内部总线通讯裁决器，管理CPU+保护DSP+FPGA实现功能，大量计算、核对、仿真、过滤工作由管理CPU和FPGA完成；管理CPU使用FPGA提供的第一对接口对海量数据特征向量、有序元素的类型进行设置。进一步的，FPGA的采集单元接收到来自外部以太网控制器的网络报文后，对网络报文进行协议层解析，并按照管理CPU设置的海量数据特征向量判断该网络报文是否符合特征向量表里的特征向量要求，如果不符合丢弃，如果符合，则将相关有效信息发送至RxRAM里；设置单元按照管理CPU对FPGA设置的有序元素类型从RxRAM里读取相关有效信息进行提取，将提取的有序元素发送至RxFIFO，并通过与管理CPU的接口发送给管理CPU。进一步的，管理CPU的运算单元实现有序元素的接收，并按照预先设置的供电网络拓扑递推图结合FPGA传送的有序元素实例化出供电网络有向图；对实例出的有向图采用实时DFS计算现有供电网络的SCC，将结果发送至SRAM里，通知管理CPU的仿真单元读取CPU的运算单元计算出的SCC；CPU的仿真单元将SCC与电网实际运行工况进行比对验证；当收到调控中心调电命令时，管理CPU的计算单元从运并按照调控中心调电指令，在原有供电网络上模拟操作，并按照模拟操作结果进行重新仿真DFS计算，将计算的结果发送至SRAM里，通知管理CPU的仿真单元进行仿真比对验证；如果验证通过则通过保护DSP接口给保护DSP发调电命令，如果验证不通过，通过与FPGA的通讯接口，告诉FPGA验证不通过，由FPGA告警并提醒运维人员；保护DSP收到管理CPU的仿真单元仿真通过命令后，开启执行单元，开始做调电工作，同时开启保护就算程序，对电网安全提供保护功能，当调电工作的需求均满足，保护DSP通过CPLD操作相应的出口继电器，完成调电工作。进一步的，DSP与管理CPU均通过本地总线连接FPGA，FPGA对外提供8个百兆网络接口，每个百兆网络接口连接一个以太网控制器；其中4个以太网控制器各自独立连接到一个光纤收发器，光纤收发器连接到外部的以太网光纤；另外4个以太网控制器均独立连接到各自的RJ45网络连接器，RJ45网络连接器连接到外部以太网。本专利技术能够避免合环调电将导致部分变电站的线路将跨片区合环，同时能大大减少整个调电的时间，增加电力公司售电量、提高客户满意度。附图说明图1是本专利技术的一种基于强连通分量深度优先搜索适用于开环供电的电网自动调电方法的处理流程图；图2是本专利技术的一种基于强连通分量深度优先搜索适用于开环供电的电网自动调电装置的结构示意图；图3为一种基于强连通分量深度优先搜索适用于开环供电的电网自动调电装置硬件架构图。图4为一种基于强连通分量深度优先搜索适用于开环供电的电网自动调电装置软件架构图。图5为一种基于强连通分量深度优先搜索适用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于强连通分量深度优先搜索适用于开环供电的电网自动调电方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，通过采集供电网络的运行工况设置相应的有序元素，实例化有向图；步骤S2，采用深度优先搜索算法实时分析计算强连通分量；步骤S3，根据运行方式改变的要求，采用深度优先搜索算法仿真计算改变运行方式后的全新强连通分量；步骤S4，确认仿真结果可行后下发快速自动调电命令完成调电操作。

【技术特征摘要】
1.一种基于强连通分量深度优先搜索适用于开环供电的电网自动调电方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，通过采集供电网络的运行工况设置相应的有序元素，实例化有向图；步骤S2，采用深度优先搜索算法实时分析计算强连通分量；步骤S3，根据运行方式改变的要求，采用深度优先搜索算法仿真计算改变运行方式后的全新强连通分量；步骤S4，确认仿真结果可行后下发快速自动调电命令完成调电操作。2.根据权利要求1所述的基于强连通分量深度优先搜索适用于开环供电的电网自动调电方法，其特征在于，步骤S1具体为：将接收到的海量供电网络运行工况数据进行比对，筛取相应的有序元素，实例化为有向图，对于不满足要求的相关数据做丢弃处理。3.根据权利要求1所述的基于强连通分量深度优先搜索适用于开环供电的电网自动调电方法，其特征在于，步骤S2具体为：对供电网络实例化的有向图做DFS计算，找出其SCC，按照预存的递推规则，验证经过DFS计算找出的SCC是与实际电网运行工况一致。4.根据权利要求1所述的基于强连通分量深度优先搜索适用于开环供电的电网自动调电方法，其特征在于，步骤S3具体为：按照预定改变运行方式的要求，在原有供电网络上模拟操作，并按照模拟操作结果，采用DFS算法仿真计算改变运行方式后的全新强连通分量，核对改变后的SCC与电网要求改变后的运行方式是否一致。5.一种基于强连通分量深度优先搜索适用于开环供电的电网自动调电装置，其特征在于，所述装置包括：采集单元，用于采集反应供电网络运行工况的海量数据；设置单元，用于将接收到的海量供电网络运行工况数据筛取相应的有序元素；运算单元，用于DFS计算；仿真单元，用于核对DFS计算出的SCC是否是与实际电网运行工况一致；用于仿真电网运行方式改变后通过DFS计算出的SCC是否满足电网运行方式改变的要求；执行单元，用于控制相关断路器，执行自动调电操作。6.根据权利要求5所述的基于强连通分量深度优先搜索适用于开环供电的电网自动调电装置，其特征在于，有序元素包括：断路器，用来改变图结构；变压器，内部强连通分量；母线，强连通分量辅助参数，用来核对有向图结构；所述断路器包括：本区域供电网络的电源点的受电侧断路器、本区域枢纽变电站的进线开关、高压侧母线联络开关、主变高压侧开关、主变低压侧开关、出线开关、及低压侧母线联络开关、地区一次变电站的进线开关、高压侧母线联络开关、主变高压侧开关、主变低压侧开关、出线开关、及低压侧母线联络开关；地区二次变电站的进线开关、高压侧母线联络开关、主变高压侧开关、主变低压侧开关、及低压侧母线联络开关；所述变压器包括：本区域枢纽变电站主变、地区一次变电站主变、地区二次变电站主变；所述母线包括：本区域枢纽变电站高压侧母线、中压测母线、低压侧母线、地...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈益，宣俊楠，张永明，杨和俊，冯耀宇，徐宇，龚新勇，李磊，胡泽江，周瀛，赵灿辉，马力，李骞，徐肖庆，孙韬，李芳洲，曹俊锋，陈炯，段燕青，杨柳，蒋正杰，童伟，杨鹏杰，甘龙，唐强，余章，陈伟，高杉雪，雷昊，张建华，孙幸立，陈凯，张南辉，阎定强，潘卫东，李滢洁，宋庆，张国斌，王杰鸿，张晓思，李辉，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司昆明供电局，
类型：发明
国别省市：云南,53