轨道交通潮流计算动态网络重构方法及潮流计算方法技术

本发明专利技术公开了一种用于轨道交通潮流计算的动态网络重构方法，以轨道交通电网的交直流换流设备为边界，按照换流设备的交流侧、直流正极侧和直流负极侧将电网划分为多个集合；当电网运行方式发生变化时，对分合状态发生变化的开关所在的集合进行拆分或合并，从而形成新的集合。并相应公开了一种轨道交通潮流计算方法。当进行潮流计算时，由于潮流计算通常需要对换流设备的交流侧和直流侧分别进行计算，因此本发明专利技术中将电网划分为不同集合的方法有助于潮流计算的分区计算。同时，当电网运行状态变化后，本发明专利技术中基于集合的拆分与合并的动态网络重构方法，只需对局部集合进行修改即可保证所有集合与实时电网状态一致，减少了电网仿真时潮流计算耗时。

Dynamic Network Reconfiguration Method and Power Flow Calculation Method for Rail Transit Power Flow Calculation

【技术实现步骤摘要】
轨道交通潮流计算动态网络重构方法及潮流计算方法
本专利技术涉及轨道交通潮流计算领域，特别是用于轨道交通潮流计算的动态网络重构方法及潮流计算方法。
技术介绍
在对轨道交通系统的电网运行状态进行仿真时，潮流计算是其中必不可少的环节。通过潮流计算可以计算出电网中各输电线路、变压器等电气设备的电压、电流、有功功率和无功功率的分布情况，从而对当前电网是否处于正常的运行状态进行评价。在对轨道交通系统的电网运行状态进行仿真时，需要对多种运行状态下的电网进行潮流计算。即需要对电网中的开关进行分合操作，使电网处于不同的运行状态，然后对每种运行状态下的电网进行潮流计算。由于电网有多种运行状态，在对每个电网运行状态进行潮流计算之前都需要对整个电网进行网络拓扑分析，导致仿真总耗时较长。目前的网络拓扑分析功能主要以分析电网中设备的带电状态为目标，在进行网络拓扑分析时通常对连接在一起的交直流设备进行统一的拓扑分析，而未考虑潮流计算时交直流区域分开计算的特点。基于此，有必要针对现有轨道交通系统的电网运行状态仿真耗时较长的问题，提出一种用于轨道交通潮流计算的动态网络重构方法。
技术实现思路
本专利技术的目的，在于提出一种用于轨道交通潮流计算的动态网络重构方法，解决现有轨道交通系统的电网运行状态仿真耗时较长的问题。为了达成上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种用于轨道交通潮流计算的动态网络重构方法，包括以下步骤：以轨道交通电网的交直流换流设备为边界，按照换流设备的交流侧、直流正极侧和直流负极侧将电网划分为多个集合；当电网运行方式发生变化时，对分合状态发生变化的开关所在的集合进行拆分或合并，从而形成新的集合。作为本专利技术的进一步优选方案，所述以轨道交通电网的交直流换流设备为边界，按照换流设备的交流侧、直流正极侧和直流负极侧将电网划分为多个集合具体包括以下步骤：根据换流设备交流侧电气设备及其连接关系形成多个交流侧集合；根据换流设备直流正极侧电气设备及其连接关系形成多个直流正极侧集合；根据换流设备直流负极侧电气设备及其连接关系形成多个直流负极侧集合；所述交流侧集合、直流正极侧集合和直流负极侧集合都包含电网设备及其连接关系。作为本专利技术的进一步优选方案，所述当电网运行方式发生变化时，对分合状态发生变化的开关所在的集合进行拆分或合并，从而形成新的集合，具体包括：对于电网中由合到分的开关，根据此开关两侧连接的设备将其所在的集合进行拆分；对于电网中由分到合的开关，将开关两侧的集合进行合并。作为本专利技术的进一步优选方案，所述对于电网中由合到分的开关，根据此开关两侧连接的设备将其所在的集合进行拆分，具体包括以下步骤：当集合内某开关由合到分时，分别搜索此开关两侧的设备；搜索到的两侧设备各形成一个集合并替代原来的集合，从而实现对原有集合的拆分；新形成的两个集合分别包含由合到分的开关两侧的设备以及集合内设备的连接关系。作为本专利技术的进一步优选方案，所述所述对于电网中由分到合的开关，将开关两侧的集合进行合并，具体包括以下步骤：当集合内某开关由分到合时，将此开关连接的两个集合进行合并，形成一个新的集合并替代原来的两个集合，从而实现对原来2个集合的合并；新形成的集合包含了由分到合的开关两侧的设备以及此开关本身，还包含了本集合内部所有设备的连接关系。作为本专利技术的进一步优选方案，所述对于电网中由合到分的开关，根据此开关两侧连接的设备将其所在的集合进行拆分，包括：对于电网中由合到分的开关，当此开关为换流设备交流侧的开关时，根据此开关两侧连接的设备将其所在的交流侧集合进行拆分；当此开关为换流设备直流正极侧的开关时，根据此开关两侧连接的设备将其所在的直流正极侧集合进行拆分；当此开关为换流设备直流负极侧的开关时，根据此开关两侧连接的设备将其所在的直流负极侧集合进行拆分。所述对于电网中由分到合的开关，将开关两侧的集合进行合并，包括：对于电网中由分到合的开关，当此开关为换流设备交流侧的开关时，将此开关两侧的交流侧集合进行合并；当此开关为换流设备直流正极侧的开关时，将此开关两侧的直流正极侧集合进行合并；当此开关为换流设备直流负极侧的开关时，将此开关两侧的直流负极侧集合进行合并。本专利技术相应提出了一种轨道交通潮流计算方法，所述方法包括按照前述的动态网络重构方法将电网分为多个集合，再对每个集合分别进行潮流计算中的拓扑分析；当电网运行方式发生变化时，仅对新的集合重新进行潮流计算中的拓扑分析。本专利技术的有益效果是：本专利技术一种用于轨道交通潮流计算的动态网络重构方法，以轨道交通电网的交直流换流设备为边界，按照换流设备的交流侧、直流正极侧和直流负极侧将电网划分为多个集合；当电网运行方式发生变化时，对分合状态发生变化的开关所在的集合进行拆分或合并，从而形成新的集合。通过以上方法在对轨道交通系统的电网运行状态仿真时，有助于潮流计算的分区计算，避免了每次潮流计算前的全网网络拓扑分析，大大降低了整个电网的仿真时的潮流计算耗时。附图说明图1为本专利技术一种用于轨道交通潮流计算的动态网络重构方法实施例1的流程示意图；图2为本专利技术一种用于轨道交通潮流计算的动态网络重构方法实施例2的流程示意图；图3为本专利技术一种用于轨道交通潮流计算的动态网络重构方法实施例3的轨道交通电网一次设备接线示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术。本专利技术针对潮流计算时需要对电网中交直流换流设备的交流侧和直流侧分别进行潮流计算的特点，将电网划分为多个集合；针对电网仿真时电网不同运行状态之间分合状态发生变化的开关数量较少的特点，提出了动态网络重构的方法，只对与分合状态变化的开关相关的集合进行修改。通过动态网络重构方法对轨道交通系统的电网运行状态仿真，有助于潮流计算的分区计算，避免每次潮流计算前的全网网络拓扑分析，降低整个电网的仿真时的潮流计算耗时。本专利技术一种用于轨道交通潮流计算的动态网络重构方法的实施例1，包括:S1:以轨道交通电网的交直流换流设备为边界，按照换流设备的交流侧、直流正极侧和直流负极侧将电网划分为多个集合。具体包括以下步骤：根据换流设备交流侧电气设备及其连接关系形成多个交流侧集合；根据换流设备直流正极侧电气设备及其连接关系形成多个直流正极侧集合；根据换流设备直流负极侧电气设备及其连接关系形成多个直流负极侧集合；所述交流侧集合、直流正极侧集合和直流负极侧集合都包含电网设备及其连接关系。S2:当电网运行方式发生变化时，对分合状态发生变化的开关所在的集合进行拆分或合并，从而形成新的集合。对于电网中由合到分的开关，根据此开关两侧连接的设备将其所在的集合进行拆分，包括：对于电网中由合到分的开关，当此开关为换流设备交流侧的开关时，根据此开关两侧连接的设备将其所在的交流侧集合进行拆分；当此开关为换流设备直流正极侧的开关时，根据此开关两侧连接的设备将其所在的直流正极侧集合进行拆分；当此开关为换流设备直流负极侧的开关时，根据此开关两侧连接的设备将其所在的直流负极侧集合进行拆分。对于电网中由分到合的开关，将开关两侧的集合进行合并，包括：对于电网中由分到合的开关，当此开关为换流设备交流侧的开关时，将此开关两侧的交流侧集合进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于轨道交通潮流计算的动态网络重构方法，其特征在于，包括以下步骤：以轨道交通电网的交直流换流设备为边界，按照换流设备的交流侧、直流正极侧和直流负极侧将电网划分为多个集合；当电网运行方式发生变化时，对分合状态发生变化的开关所在的集合进行拆分或合并，从而形成新的集合。

【技术特征摘要】
1.一种用于轨道交通潮流计算的动态网络重构方法，其特征在于，包括以下步骤：以轨道交通电网的交直流换流设备为边界，按照换流设备的交流侧、直流正极侧和直流负极侧将电网划分为多个集合；当电网运行方式发生变化时，对分合状态发生变化的开关所在的集合进行拆分或合并，从而形成新的集合。2.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通潮流计算的动态网络重构方法，其特征在于，所述以轨道交通电网的交直流换流设备为边界，按照换流设备的交流侧、直流正极侧和直流负极侧将电网划分为多个集合具体包括以下步骤：根据换流设备交流侧电气设备及其连接关系形成多个交流侧集合；根据换流设备直流正极侧电气设备及其连接关系形成多个直流正极侧集合；根据换流设备直流负极侧电气设备及其连接关系形成多个直流负极侧集合；所述交流侧集合、直流正极侧集合和直流负极侧集合都包含电网设备及其连接关系。3.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通潮流计算的动态网络重构方法，其特征在于，所述当电网运行方式发生变化时，对分合状态发生变化的开关所在的集合进行拆分或合并，从而形成新的集合，具体包括：对于电网中由合到分的开关，根据此开关两侧连接的设备将其所在的集合进行拆分；对于电网中由分到合的开关，将开关两侧的集合进行合并。4.根据权利要求3所述的一种用于轨道交通潮流计算的动态网络重构方法，其特征在于，所述对于电网中由合到分的开关，根据此开关两侧连接的设备将其所在的集合进行拆分，具体包括以下步骤：当集合内某开关由合到分时，分别搜索此开关两侧的设备；搜索到的两侧设备各形成一个集合并替代原来的集合，从而实现对原有集合的拆分；新形成的两个集合分别包含由合到分的开关两侧的设...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵月辉，邹大云，陈根军，顾全，
申请(专利权)人：南京南瑞继保工程技术有限公司，南京南瑞继保电气有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32