本发明专利技术提供一种基于路径可达性的配电网树状拓扑约束判断方法，该方法适用于典型接线、非典型接线和含分布式电源以及故障重构的配电网。配电网运行时需满足树状拓扑约束，树状拓扑具有特定性质，即树状拓扑的充分必要条件为节点数比支路数多1的连通图。配电网中馈线数目多且连接复杂，当发生故障时配网结构需要重构，并且有可能出现一个甚至多个被隔离的停电区域，仅仅用该特定性质，不便于描述配电网运行时的树状拓扑结构。配电网中馈线相互联络的节点过多属于非典型接线。基于路径可达性的配电网树状拓扑约束用两个可执行的条件来描述：①每两条馈线的电源点之间不连通；②配网运行时拓扑结构图中不存在回路。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术专利是，属于配电网结构领域。
技术介绍
第三次工业革命将是互联网对能源行业带来的冲击，能源互联网是以电力系统为核心，以互联网及其它前沿信息技术为基础，以分布式可再生能源为主要一次能源，与天然气网络、交通网络等其它系统深入结合而形成的新的能源利用体系。随着经济、社会和文化的不断发展，负荷接入逐年增加，以及能源互联网形势下分布式电源的接入，导致配电网的网络结构日趋复杂，2015年的新一轮电力体制改革方案重视配电侧的改革，而配电网拓扑结构的分析是配网可靠性、安全性和稳定性分析以及配电网改造的基础，配电网具有特殊的结构和运行方式，闭环连接和开环运行。配电网是辐射运行，即配网运行时，每条馈线都可被抽象成一个树状网络。树状拓扑具有特定性质，即树状拓扑的充分必要条件为节点数比支路数多I的连通图。配电网中馈线数目多且连接复杂，存在不联络馈线、手拉手接线、N供一备接线和馈线间互联络的节点过多的非典型接线等多种接线情况，当发生故障时配网结构需要重构，并且有可能出现一个甚至多个被隔离的停电区域，仅仅用该特定性质，不便于描述配电网运行时的树状拓扑结构。本专利技术提供一种适用于复杂接线配电网和故障重构过程的树状拓扑约束实现方法。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出，该方法适用于典型接线、非典型接线和含分布式电源以及故障重构的配电网； (1)，主要包括以下步骤: (2)获取配电网中各馈线电源节点间的路径； (3)获取配电网中的回路； (4)列写各馈线电源节点在可达矩阵中对应元素的计算表达式，令表达式的值为O; (5)列写各回路的支路开关状态变量“与”运算的表达式，令该表达式的值为O; (6)本专利技术的基于路径可达性的配电网树状拓扑约束编程实现方法，将配电网中支路开关开合状态赋以0/1值，获取配电网中各条馈线的电源节点间的路径，电源节点之间应不可达，对应的计算表达式应为O;获取配电网中的所有可能形成的回路，得到各回路上的支路开关状态的“与”运算的计算表达式，该表达式的计算结果应为O。【附图说明】图1为一个实施例的两条馈线经两条联络线在不同节点联络的且同一馈线内部存在联络支路的配网拓扑结构连接图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图以及具体的实施例，对本专利技术的技术方案作进一步地描述； 基于路径可达性的配电网树状拓扑约束判断方法，具体包括如下内容: (1)将配网中所有支路的开关开合状态赋值0/1，值存储在支路状态矩阵X中，X是以支路状态为对角线元素所构成的对角线矩阵，对角线元素为其^上=1，2，-_，1;1为网络中支路总数，当支路运行时Xk=I，支路断开时Xk=O ； (2)获取配电网中任两条馈线电源节点SdPSj之间的路径集合pSl—Sj，pSl—由电源节点Si和Sj之间可能的各条路径paths1-Sjm组成，paths1-Sjm表达式为: paths1-sjm={Lk Lk是电源节点Si和Sj之间第m条路径上的支路}； PS1-Sj的表达式为: ps1-sj={paths1-Sjm I paths1-Sjm是电源节点之间的第m条路径}; 通过路径上支路开关状态值的“与”运算，当两节点间的路径不止一条时，将各条路径“与”运算得到的结果进行“或”运算，最终计算得到两节点是否可达，O表示两节点不可达，I表示两节点可达，计算结果可存储在可达矩阵中； 可达矩阵是一个η阶方阵(η为节点数)，其表达式为:C_ ηχη， 其中isConnected1-j是布尔函数，表示节点i是否可达节点j，isConnected1-j=l表示可达，i sConnec tedi—j=0表示不可达;先求得i和j之间的第m条路径pathi—加的支路开关状态变量之积，再求各条路径变量相乘的结果求并集，最终得到的结果就是isConnected^的值，它表示节点i是否可达节点j，isConnectedi—j=l表示可达，isConnectedi—j=0表示不可达；配电网辐射运行要求任意两条馈线的电源节点不可达，即:i sConnecteds1-sj I Si, sjes, Si^Sj-O， 其中S为电源节点的集合； (3)获取配电网中回路集合Loop，回路集合的表达式为: Loop={loopi, loop2,..., loopk,.■■，loopz}， 其中10pk表示第k个回路上的支路的集合，Z表示配电网中最多可能形成的回路的个数;10pk的表达式为: loopk={Lk Lk是第k个回路中的支路}; 通过所有支路开关状态值的“与”运算，根据计算结果判断回路改回路是否形成，计算公式为:isLooped10pk= Π Xj，jeloopk，10pkELoop， i sLoopedicraPk=0表示第k条回路不形成，i sLooped10Pk=l表示第k条回路形成； 配电网运行的树状拓扑约束要求不存在回路，即: I sLooped10pk 10pkeLoop-O ; 对于图1所示的简单配电网拓扑图实施例，“N”代表节点，“L”代表支路，实线为常闭的分段开关支路，虚线为常开的配有联络开关的联络线，NlOO和N105是电源节点，馈线Fl和F2通过联络支路L109和LI 12相连接，馈线Fl内部有联络支路LI 10，馈线F2内部有联络线L108 ； 获取电源节点NlOO和N105之间的路径:pathN10-N15i={L100，L103，L109，L107，L104}，path_o-niq52={L100，L103，L109，L108，L106，L105，L104}，pathN10-ni〇53={L100，L103，LI 10，LI 11，L106，L105，L104}，path_o—_54={L100，L103，L110，L111，L108，L107，L104}，pathN10-N155={L100，LlOl，L102，LI 10，L109，L107，L104}，path_o—_56={L100，L101，L102，L110，L109，L108，L106，L105，L104}path_o-_57={L100，L101，L102，L111，L108，L107，L104}，pathN10-N158={L100，LlOl，L102，LI 11，L106，L105，L104}; 所以电源节点NlOO和N105之间的路径集合pN1Q()-N1()5为: PN100-N105={pathN100-N1051，pathN100-N1052 ,pathN100-N1053 ,pathN100-N1054 , pathN100-N1055，pathN100-N1056，pathN100-N1057，pathN100-N1058}; 获取配电网拓扑图中的回路: loopi={L101，L102，L110，L103}， loop2={L101，当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于路径可达性的配电网树状拓扑约束判断方法，其特征在于：每两条馈线的电源点不可达；配电网拓扑结构图中不存在回路；配网树状拓扑约束可抽象拆分为上述（1）（2）两个条件；支路开关的开合状态用布尔值0/1表示；根据两节点间的路径支路开关状态的布尔值，计算两节点是否连通，计算结果存储在可达矩阵；根据回路中的支路开关状态的布尔值，计算回路是否形成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈东新，文林森，
申请(专利权)人：华南理工大学，陈东新，
类型：发明
国别省市：广东;44
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