用于辐射型电网状态估计的自动分区方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了用于辐射型电网状态估计的自动分区方法及装置，该方法根据原始网络结构数据，形成网络结构链接表；根据网络结构链接表中的网络接线特点及规模，并考虑计算机并行计算的线程数，确定分区个数，求取每区最大节点数F；对各馈线分区；从主根节点开始，正向联接还未联接上的节点，形成主根节点区；进行区域调整，实现全网的自动分区。本发明专利技术根据辐射型电网的网络结构特点，按照各分区计算量均衡的原则，借助图论方法中网络的快速搜索能力，依据计算机各线程需要的计算量实现对辐射型电网的自动合理分区，用于状态估计的并行计算，减小计算规模，有效提高状态估计的计算速度，缩短计算时间。

【技术实现步骤摘要】
用于辐射型电网状态估计的自动分区方法及装置
本专利技术涉及电力系统稳态分析的
，尤其涉及用于辐射型电网状态估计的自动分区方法及装置。
技术介绍
网络分区是对电网进行分布式状态估计的基础。通过分区，不仅能够加快计算速度，还可把局部的不良数据限制在当前分区里。目前，针对电网状态估计的分区方法大多为人工分区。相关研究成果提出了根据地理位置对网络进行分区的方法；基于节点度搜索的分区方法：首先由支路信息形成节点关联矩阵，其对角元素表示各节点所关联的支路数，即“节点度”，非对角元素存储具体的关联支路编号，之后采用基于节点度搜索的分区方法，将电网分解成多个相互独立的辐射型子网、单环网及复杂环网；以馈线上的全量测点为边界的分区方法：以馈线上的全量测点为边界，将电网各馈线划分成若干独立的区域，之后对每个分区单独进行状态估计，并验证了各分区之间的协调性。采用人工分区方法，不仅耗时，且不能自动跟踪网络结构变化。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供用于辐射型电网状态估计的自动分区方法及装置，旨在解决现有技术采用人工分区方法，耗时久，计算速度慢的问题。本专利技术的目的采用以下技术方案实现：一种用于辐射型电网状态估计的自动分区方法，包括：成表步骤，根据原始网络结构数据，形成网络结构链接表；求取步骤，根据网络结构链接表中的网络接线特点及规模，并考虑计算机并行计算的线程数，确定分区个数，求取每区最大节点数F；分区步骤，对各馈线分区；主根步骤，从主根节点开始，正向联接还未联接上的节点，形成主根节点区；调整步骤，进行区域调整，实现全网的自动分区。在上述实施例的基础上，优选的，所述成表步骤，具体为：根据原始网络结构数据，利用图论中的快速搜索能力形成网络结构链接表，用于描述各节点之间的关联性。在上述任意实施例的基础上，优选的，所述求取步骤，具体为：根据网络结构链接表中的网络接线特点及规模，并考虑计算机并行计算的线程数，确定分区个数；依据网络结构链接表的信息，采用深度优先搜索与广度优先搜索相结合的方法，以各分区计算量均衡为基础，求取每区可包含的最大节点数F。在上述任意实施例的基础上，优选的，所述分区步骤，具体为：利用网络结构链接表中的信息，依次寻找末端节点距离主根节点最远的馈线，沿此馈线，由馈线末端节点往电源端搜索分区，完成对各馈线的分区。在上述任意实施例的基础上，优选的，所述主根步骤中，由主根节点正向联接还未分区的节点，形成主根节点区。在上述任意实施例的基础上，优选的，所述调整步骤，具体为：如果根节点区所含节点数过多，则将根节点区的部分节点划分到后续相连分区，以保证根节点区与后边各分区的计算量均衡；和/或，将含节点数较少的区域合并入与它相连通的相邻区域。一种用于辐射型电网状态估计的自动分区装置，包括：成表模块，用于根据原始网络结构数据，形成网络结构链接表；求取模块，用于根据网络结构链接表中的网络接线特点及规模，并考虑计算机并行计算的线程数，确定分区个数，求取每区最大节点数F；分区模块，用于对各馈线分区；主根模块，用于从主根节点开始，正向联接还未联接上的节点，形成主根节点区；调整模块，用于进行区域调整，实现全网的自动分区。在上述实施例的基础上，优选的，所述求取模块用于：根据网络结构链接表中的网络接线特点及规模，并考虑计算机并行计算的线程数，确定分区个数；依据网络结构链接表的信息，采用深度优先搜索与广度优先搜索相结合的方法，以各分区计算量均衡为基础，求取每区可包含的最大节点数F。在上述任意实施例的基础上，优选的，所述分区模块用于：利用网络结构链接表中的信息，依次寻找末端节点距离主根节点最远的馈线，沿此馈线，由馈线末端节点往电源端搜索分区，完成对各馈线的分区。在上述任意实施例的基础上，优选的，所述调整模块用于：如果根节点区所含节点数过多，则将根节点区的部分节点划分到后续相连分区，以保证根节点区与后边各分区的计算量均衡；和/或，将含节点数较少的区域合并入与它相连通的相邻区域。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术公开了用于辐射型电网状态估计的自动分区方法及装置，根据辐射型电网的网络结构特点，按照各分区计算量均衡的原则，借助图论方法中网络的快速搜索能力，依据计算机各线程需要的计算量实现对辐射型电网的自动合理分区，用于状态估计的并行计算，减小计算规模，有效提高状态估计的计算速度，缩短计算时间。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1示出了本专利技术实施例提供的一种用于辐射型电网状态估计的自动分区方法的流程示意图；图2示出了本专利技术实施例提供的一种链接关系简图；图3示出了本专利技术实施例提供的一种自动分区的区块示意图；图4示出了本专利技术实施例提供的一种区域划分图解；图5示出了本专利技术实施例提供的一种IEEE-118节点系统网络拓扑结构；图6示出了本专利技术实施例提供的一种用于辐射型电网状态估计的自动分区装置的结构示意图。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。具体实施例一如图1所示，本专利技术实施例提供了一种用于辐射型电网状态估计的自动分区方法，包括：成表步骤S101，根据原始网络结构数据，形成网络结构链接表；求取步骤S102，根据网络结构链接表中的网络接线特点及规模，并考虑计算机并行计算的线程数，确定分区个数，求取每区最大节点数F；分区步骤S103，根据求取步骤S102所确定的参数，对各馈线分区；主根步骤S104，从主根节点开始，正向联接还未联接上的节点，形成主根节点区；调整步骤S105，进行区域调整，实现全网的自动分区。辐射型电网分区需要考虑的因素可以包括：(1)由于以各区域为计算单元进行并行计算，因此确定分区数目时要考虑计算机所能并行计算的线程数；(2)需要考虑各区域的计算规模。当计算平台的线程数有限时，需根据最大线程数将系统划分为多个分区；当计算平台的线程数足够多时，需确定合理的分区数，并划分分区；(3)各分区计算量均衡；(4)分区联通。确保各区域之间的联通；(5)分区边界。能自动识别边界支路和节点，并在各区域计算中适当处理。在考虑以上因素的基础上，从计算量均衡的角度出发，在给定网络接线条件下，由分区数目和网络总节点数，可以确定每区可包含的最大节点数：其中，F(整型变量)为每区可包含的最大节点数；K为分区数目；N为网络总节点数；t为调整系数，在正常情况时，t可在1-2之间取值，但当进行区域调整时，可将t取一个较大的值。利用图论中的快速搜索能力形成网络结构链接表，描述各节点之间的关联性。以图2的链接关系简图为例说明链接关系，K1-K3为节点。链接表中包含的信息有：(1)节点所联上级节点号，在图2中用N表示，其中上级节点指与该节点直接相连的靠近电源侧的节点；(2)节点所联下级节点数，在图2中用P表示，其中下级节点指与该节点直接相连的靠近末端侧的节点，由节点所联下级节点数可知该节点后所联分支数；(3)节点所联下级节点号，在图2中用M表示，对应于节点所联下级节点数，描述该节点所联的具体下级节点号；(4)节点所联所有后续节点数，在图2中用Q表示，描述该节点后所联全部节点数目，在从末端节点往电源端搜索的过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于辐射型电网状态估计的自动分区方法，其特征在于，包括：成表步骤，根据原始网络结构数据，形成网络结构链接表；求取步骤，根据网络结构链接表中的网络接线特点及规模，并考虑计算机并行计算的线程数，确定分区个数，求取每区最大节点数F；分区步骤，对各馈线分区；主根步骤，从主根节点开始，正向联接还未联接上的节点，形成主根节点区；调整步骤，进行区域调整，实现全网的自动分区。

【技术特征摘要】
1.一种用于辐射型电网状态估计的自动分区方法，其特征在于，包括：成表步骤，根据原始网络结构数据，形成网络结构链接表；求取步骤，根据网络结构链接表中的网络接线特点及规模，并考虑计算机并行计算的线程数，确定分区个数，求取每区最大节点数F；分区步骤，对各馈线分区；主根步骤，从主根节点开始，正向联接还未联接上的节点，形成主根节点区；调整步骤，进行区域调整，实现全网的自动分区。2.根据权利要求1所述的用于辐射型电网状态估计的自动分区方法，其特征在于，所述成表步骤，具体为：根据原始网络结构数据，利用图论中的快速搜索能力形成网络结构链接表，用于描述各节点之间的关联性。3.根据权利要求1所述的用于辐射型电网状态估计的自动分区方法，其特征在于，所述求取步骤，具体为：根据网络结构链接表中的网络接线特点及规模，并考虑计算机并行计算的线程数，确定分区个数；依据网络结构链接表的信息，采用深度优先搜索与广度优先搜索相结合的方法，以各分区计算量均衡为基础，求取每区可包含的最大节点数F。4.根据权利要求1所述的用于辐射型电网状态估计的自动分区方法，其特征在于，所述分区步骤，具体为：利用网络结构链接表中的信息，依次寻找末端节点距离主根节点最远的馈线，沿此馈线，由馈线末端节点往电源端搜索分区，完成对各馈线的分区。5.根据权利要求1所述的用于辐射型电网状态估计的自动分区方法，其特征在于，所述主根步骤中，由主根节点正向联接还未分区的节点，形成主根节点区。6.根据权利要求1-5任一项所述的用于辐射型电网状态估计的自动分区方法，其特征在于，所述调整步骤，具体为：如果根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王骅，王克文，陈强，徐鹏煜，翟慧强，任星，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41