一种基于节点集GN分裂算法的220kV城市环网分区方法技术

本发明专利技术公开了一种基于节点集GN分裂算法的220kV城市环网分区方法，包括以下步骤：从城市环网中获取源节点，形成节点集NodeSet；采用传统GN分裂算法，根据源节点获取边介数将220kV线路回数作为边的权重，得到网络各边的综合边介数；不断移除这种综合边介数最大的边，直到网络不再出现新分区，形成初步环网分区结构，构成初步220kV城市环网分区方案；本发明专利技术人为因素较小，形成方案更加客观和准确，并且具有有效的理论支撑，更加贴合实际情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种城市环网分区方法，具体涉及一种基于节点集分裂算法的220kV 城市环网分区方法。
技术介绍
随着中国500kV输电网架的形成，220kV电网逐步向次输电网转变；电源建设快于 电网建设导致系统短路容量迅速增加，致使部分变电站主变压器的短路电流水平超过断路 器的开断能力；为解决此问题，一些地区已经形成了独立的220kV分区电网。在经济发达、 负荷密度高的地区，电力系统分层分区运行已实施。 220kV分区运行主要分为方案制定和评估两部分；目前，针对220kV分区的研究大 多集中在方案评估阶段，对于方案制定过程只是根据工程经验按照行政区划或电网所属电 力公司来划分，缺乏有效的理论支撑，难以形成合理的分区方案。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于复杂网中考虑节点集的GN分裂算法的220kV城市环网分区 方法。 本专利技术采用的技术方案是：一种基于节点集GN分裂算法的220kV城市环网分区方 法，包括以下步骤： 从城市环网中获取源节点，形成节点集NodeSet ; 采用传统GN分裂算法，根据源节点获取边介数，并将220kV线路回数作为边的权 重，计算网络各边的综合边介数； 不断移除这种综合边介数最大的边，直到网络不再出现新分区，形成初步环网分 区结构，构成初步220kV城市环网分区方案。 作为优选，所述初步220kV城市环网分区方案进行校验后获取最终220kV城市环 网分区方案。 作为优选，所述节点集NodeSet的形成方法如下： 获取电网数据，电网数据包括500kV变电站节点数据、220kV变电站节点数据、及 其表征220kV站点联系的交流线路及其回数； 根据获取的电网数据将电网抽象成拓扑连接图； 获取每个220kV变电站节点的度，并进行降序排序； 依据电网500kV的个数N，选取节点度在前N类的节点作为节点集NodeSet。 作为优选，根据电网拓扑连接图形成邻接矩阵，根据邻接矩阵和广泛搜索算法获 取每个220kV变电站节点的度。 作为优选，所述校验包括静态安全分析和短路电流校验，所述短路电流校验包括 三相短路电流校验和单相短路电流校验。 作为优选，所述短路电流校验包括与500kV变电站有直接联系的220kV母线的三 相短路电流校验和单相短路电流校验。 作为优选，所述静态安全分析校验包括500kV变电站主变"N-1"和重要线路 作为优选，所述边介数根据源节点的权值和距离计算。 作为优选，所述综合边介数通过220kV线路回数作为权值修正边介数获取。 作为优选，获取节点集NodeSet后，采取传统GN分裂算法划分220kV城市环网分 区供电形式的社团结构。 本专利技术的有益效果是： (1)本专利技术形成的分区方案，可避免目前220kV环网分区方案制定，仅依据工程经 验按照行政区域划分或电网所属电力公司来划分时受人为因素影响较大、缺乏理论支撑的 的问题，形成的分区方案更加准确和客观； (2)本专利技术采用邻接矩阵和广泛搜索算法获得电网220kV变电站的节点度，并据 此进行降序排序，获得表征电网中电气联系比较密切的220kV变电站点，作为节点集。最后 采用传统GN分裂算法进行城市环网的分区划分。此方式计及实际电网规模较大，遍历所有 源节点会影响计算速率，且结合220kV环网分区运行需形成以500kV变电站为核心的分区 供电形式，故没必要遍历网络所有源节点的特点； (3)本专利技术考虑研究电网的电气联系和拓扑特性。以电网交流线路回数作为每条 线路的权值，修正基于节点集GN分裂算法获取的每条边的边介数，获取综合边介数。通过 移除表征所研究电网的电气联系比较薄弱的综合边介数较大的边，逐步形成分区方案。【附图说明】 图1为本专利技术流程图。【具体实施方式】 下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步说明。 ，包括以下步骤： 从城市环网中获取源节点，形成节点集NodeSet ; 采用传统GN分裂算法，根据源节点获取边介数将220kV线路回数作为边的权重， 计算网络各边的综合边介数； 不断移除这种综合边介数最大的边，直到网络不再出现新分区，形成初步环网分 区结构，构成初步220kV城市环网分区方案。 所述初步220kV城市环网分区方案进行校验后获取最终220kV城市环网分区方 案。 由于研究网络为500/220kV电磁环网的220kV城市环网，将其划分成独立的社团 结构时，需形成以500kV变电站为中心的220kV分区运行，功率交换仅通过500kV联络线传 输的分区供电形式；考虑到该网络最终划分结构的特点，节点集应选取与500kV变电站有 直接联系的220kV变电站。考虑到这类变电站在对应电力网络中电气联系紧密，即度值最 大；但当这些变电站的度相同时，可将其作为一类，并计及除此之外的其他重要的220kV变 电站；所以识别这类220kV变电站，并将其作为节点集的步骤如下： 获取电网数据，电网数据包括500kV变电站节点数据、220kV变电站节点数据、及 其表征220kV站点联系的交流线路及其回数； 根据获取的电网数据将电网抽象成拓扑连接图；根据电网拓扑连接图形成邻接矩 阵，根据邻接矩阵和广泛搜索算法获取每个220kV变电站节点的度，并进行降序排序； 依据电网500kV的个数N，选取节点度在前N类的节点作为节点集NodeSet。 所述校验包括静态安全分析和短路电流校验，所述短路电流校验包括三相短路电 流校验和单相短路电流校验。 所述短路电流校验包括与500kV变电站有直接联系的220kV母线的三相短路电流 校验和单相短路电流校验。 所述静态安全分析校验包括500kV变电站主变"N-1"和重要线路"N-1" ；重要线 路"N-1"指研究电网中某区域因负荷过大，导致部分负载比较重的线路。 所述边介数根据源节点的权值和距离计算。 所述综合边介数通过220kV线路回数作为权值修正边介数获取。 获取节点集NodeSet后，采取传统GN分裂算法划分220kV城市环网分区供电形式 的社团结构；划分过程中，需考虑电网实际运行方式的特点，主要考虑以下三个原则： A、500kV站主变为两台的不能独立供一片区，其应与其他500kV站"手拉手"运行； B、具有三台主变的500kV站可独立供电一片区域； C、220kV站点不能出现三台及以上的"串供结构"。 基于节点GN分裂算法220kV城市环网分区方案的操作步骤如下： A、获取电网数据，包含500kV变电站节点数据、220kV变电站节点数据、及其表征 220kV站点联系的交流线路及其回数； B、电网抽象成拓扑连接图，生成邻接矩阵； C、依据邻接矩阵和广泛搜索算法，获取每个220kV变电站节点的度，并进行降序 排序； D、依据电网500kV的个数N，选取节点度在前N类的节点作为节点集和源节点； E、遍历源节点，获得网络图的节点的权值、距离并计算边的边介数； F、将交流线回数作为边的权值，计算边的综合边介数； G、移除当前综合边介数最大值的边，并修改网络图的邻接矩阵； H、采用深度搜索算法判定网络是否出现新分区，若是，执行下一步；反之，转至E ; I、判定是否存在不满足主变台数要求的500kV变电站，若否，执行下一步；反之， 修改邻接矩阵后，转至H ; J、判断当前分区中是否存在3台及以上的串供结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于节点集GN分裂算法的220kV城市环网分区方法，其特征在于，包括以下步骤：从城市环网中获取源节点，形成节点集NodeSet；采用传统GN分裂算法，根据源节点获取边介数，将220kV线路回数作为边的权重，计算网络各边的综合边介数；不断移除这种综合边介数最大的边，直到网络不再出现新分区，形成初步环网分区结构，构成初步220kV城市环网分区方案。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘天琪，苏学能，焦慧明，王彪，汤凡，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51