一种适用于大规模复杂配电网的供电路径追踪的方法技术

本发明专利技术涉及一种适用于大规模复杂配电网的供电路径追踪的方法，属于电力系统拓扑设计技术领域。该方法包括：建立配网模型，先通过广度优先搜索获取配电网中的回路和节点间的父子关系，根据父子关系获得其中的一条供电路径，然后根据配电网中的回路补全其他供电路径，从而得到目标设备完整的供电路径。本发明专利技术可以弥补现有技术分析成环配电网供电路径存在的漏路径缺陷，该方法有着很好的鲁棒性，有着很快的计算速度，可以满足实时分析的要求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，属于电力系统拓扑设计
。该方法包括：建立配网模型，先通过广度优先搜索获取配电网中的回路和节点间的父子关系，根据父子关系获得其中的一条供电路径，然后根据配电网中的回路补全其他供电路径，从而得到目标设备完整的供电路径。本专利技术可以弥补现有技术分析成环配电网供电路径存在的漏路径缺陷，该方法有着很好的鲁棒性，有着很快的计算速度，可以满足实时分析的要求。【专利说明】
本专利技术属于电力系统拓扑设计
，特别涉及一种适用于大规模复杂配电网 的供电路径追踪的方法。
技术介绍
拓扑分析是配电网分析的基础功能，它通过对配电网中的拓扑点、线关系，形成配 电网的完整拓扑结构，形成母线、线路的拓扑元素。与输电网不同的是，配电网通常辐射运 行，形成的电气岛多，馈线是基本的分析计算单元。由于配电网的馈线数目多，且各个馈线 的运行方式并非一成不变，有时候馈线之间会成弱环网运行，靠人工分析设备的供电路径 变得十分困难，配电网供电路径追踪也成为拓扑分析的重要功能之一。 目前配电网的供电路径追踪方法主要由两种，一种是利用全路径的供电路径分析 法，这种方法的基本原理是依据电流从一个节点流入向其他节点流出的规则，采用深度优 先搜索，寻找目标设备到电源的可能供电路径。这种方法在电力系统结构简单、各馈线独立 性很强的情况下，效果较好，但方法加入了过多的约束条件，增加新的类型设备，需要做较 多的调整和约束，维护性差，且在馈线有较多环时，会出现漏路径的情况。 另外一种方法是基于母线分段的路径追踪法，该方法对全路径的供电路径分析法 进行改进，它以母线作为一次查询终点和后继查询起点，去掉了全路径分析中供电回溯的 判定条件，形成电源到母线、母线到母线、母线到出线的多层结构。相较于全路径法，其主 要贡献是消除供电回溯的判定约束，且有相对较少的数据存储量，它的缺点是该方法所做 的改进有一定的局限性，仅对于变电站内进出线较多情况下比全路径法有着较为突出的优 势；它过于依赖母线层次编号，且包含了过多的循环，导致算法效率低下，新类型的电源接 入后，算法需要进行较大的调整才能使用。对于中压馈线，母线层次往往只有一层，从而导 致该方法的优势几乎完全丧失。该方法的详细论述可以参照"配电网图形系统框架模型与 供电路径分析的改进"（《电力系统自动化》20〇 6, Vol. 3〇, no. 20)。 上述两种方法在处理大规模配电网时，均存在着响应速度慢、无法满足实时控制 的问题，且在配网环路较多、馈线在后半部成环等情况下存在漏路径的现象，如何充分利用 配电网的特点，研究更为高效、实时、通用、适用于大规模配电网的供电路径追踪方法，满足 实时调度分析的需要，是一个值得深入研究的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决上述问题，提出一种适用于大规模复杂配电网的供电路径 追踪的方法。该方法有着很好的鲁棒性，有着很快的计算速度，可以满足实时分析的要求。 本专利技术提出，该方法包括以 下步骤： 1)建立配网模型：将配网中活动的电源放入集合Source，该集合Source中第i 个电源Si所在节点Ni(馈线根节点）层号置为1;配网模型中其他所有节点的层号初始化 为-1，初始化目标设备的供电路径集合Seg为空集，初始化配网回路集合Loop为空集；初 始化每条线段所属的回路集合为空集，每条线段是否被访问属性Visited为否false ; 2)从电源所在节点开始，采用广度优先搜索，并按搜索次序依次设定各个节点的 层号为2、3……，同时设定上下层节点的父子关系，上层节点为直接相连的下层节点的父节 点；广度优先搜索找出配网模型中的回路集合Loop，第k条回路L〇〇pk中包含了该回路中的 所有线段（这里包括线路段、开关、绕组），在该回路L 〇〇pk中第j条线段的所属回路集合中 增加 Loopk，设定Loopk的Include属性为否false，该属性标志线段是否在供电路径中； 3)获取目标设备所在的节点Ντ，根据步骤2)建立的父子关系，从该节点开始不断 向上层寻找父节点，直到搜索到根节点；将遍历到的所有线段加入到Seg中，将Seg中所有 线段的Visited属性置为是true ; 4)遍历Seg中的所有线段，将该线段所属回路集合中所有回路的Include属性设 置为是true ; 5)遍历回路集合Loop，将Loop中Include属性为是true的回路组成的子集记为 TLoop，遍历TLoop，将第k个回路包含的Visited属性为否false的线段加入到Seg中去， Seg中所有线段构成了目标设备完整的供电路径。 本专利技术的特点及有益效果： 该方法先通过广度优先搜索获取配电网中的回路和节点间的父子关系，根据父子 关系获得其中的一条供电路径，然后根据配电网中的回路补全其他供电路径，从而得到目 标设备完整的供电路径。该方法可以弥补现有技术分析成环配电网供电路径存在的漏路径 缺陷，方法有着很好的鲁棒性，有着很快的计算速度，可以满足实时分析的要求。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术的实施例中所用的配电网单线图。 【具体实施方式】 本专利技术提出，结合附图及实 施例详细说明如下： 本方法包括以下步骤： 1)建立配网模型：将配网中活动的电源放入集合Source，该集合Source中第i 个电源&所在节点队（馈线根节点）层号置为1 ;配网模型中其他所有节点的层号初始化 为-1，初始化目标设备的供电路径集合Seg为空集，初始化配网回路集合Loop为空集；初 始化每条线段所属的回路集合为空集，每条线段是否被访问属性Visited为否false ; 2)从电源所在节点开始，采用广度优先搜索，并按搜索次序依次设定各个节点的 层号为2、3……，同时设定上下层节点的父子关系，上层节点为直接相连的下层节点的父节 点；广度优先搜索找出配网模型中的回路集合Loop,第k条回路L 〇〇pk中包含了该回路中的 所有线段（这里包括线路段、开关、绕组），在该回路L〇〇Pk中第j条线段的所属回路集合中 增加 Loopk，设定Loopk的Include属性为否false，该属性标志线段是否在供电路径中； 3)获取目标设备所在的节点Ντ，根据步骤2)建立的父子关系，从该节点开始不断 向上层寻找父节点，直到搜索到根节点；将遍历到的所有线段加入到Seg中，将Seg中所有 线段的Visited属性置为是true ; 4)遍历Seg中的所有线段，将该线段所属回路集合中所有回路的Include属性设 置为是true ; 5)遍历回路集合Loop，将Loop中Include属性为是true的回路组成的子集记为 TLoop，遍历TLoop,将第k个回路包含的Visited属性为否false的线段加入到Seg中去， Seg中所有线段构成了目标设备完整的供电路径。 实施例 下面以一个小型的电力系统模型为例，介绍本专利技术的一个具体实施例，本实施例 的电网模型如图1所示，该电网模型中共有两条馈线，馈线1和馈线2,其中馈线1包括9个 节点 1、2、3、4、5、6、7、8、9，馈线2包括9个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于大规模复杂配电网的供电路径追踪的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)建立配网模型：将配网中活动的电源放入集合Source，该集合Source中第i个电源Si所在节点Ni(馈线根节点)层号置为1；配网模型中其他所有节点的层号初始化为‑1，初始化目标设备的供电路径集合Seg为空集，初始化配网回路集合Loop为空集；初始化每条线段所属的回路集合为空集，每条线段是否被访问属性Visited为否false；2)从电源所在节点开始，采用广度优先搜索，并按搜索次序依次设定各个节点的层号为2、3……，同时设定上下层节点的父子关系，上层节点为直接相连的下层节点的父节点；广度优先搜索找出配网模型中的回路集合Loop，第k条回路Loopk中包含了该回路中的所有线段(这里包括线路段、开关、绕组)，在该回路Loopk中第j条线段的所属回路集合中增加Loopk，设定Loopk的Include属性为否false，该属性标志线段是否在供电路径中；3)获取目标设备所在的节点NT，根据步骤2)建立的父子关系，从该节点开始不断向上层寻找父节点，直到搜索到根节点；将遍历到的所有线段加入到Seg中，将Seg中所有线段的Visited属性置为是true；4)遍历Seg中的所有线段，将该线段所属回路集合中所有回路的Include属性设置为是true；5)遍历回路集合Loop，将Loop中Include属性为是true的回路组成的子集记为TLoop，遍历TLoop，将第k个回路包含的Visited属性为否false的线段加入到Seg中去，Seg中所有线段构成了目标设备完整的供电路径。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：易勇强，柳涛，贺彦，奚建飞，袁捷，罗汉，张鹏，郭玮，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司，航天科工深圳集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44