一种输电网母线的网络重构方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种输电网母线的网络重构方法、装置、设备及存储介质，涉及电力系统仿真技术领域，包括从输电网检修主变的10kV母线出发，针对主变检修断开的10kV母线进线断路器和操作后失电的配电网馈线，采用拓扑分析方法对每条配电网馈线进行拓扑搜索。后续可通过将具备独立转供方案的馈线进行独立转供，将不具备独立转供方案的馈线拼接到独立转供馈线首端，模拟主变检修失电馈线通过配电网反向充电进行供电，合理分散转供后各馈线运行风险，采用加权指标优化方法与最优负荷重组方法，合理给出可以提升基态指标的配电网网络最优重构方案。案。案。

【技术实现步骤摘要】
一种输电网母线的网络重构方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及电力系统仿真
，特别是涉及一种输电网母线的网络重构方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]近年来，随着电网智能化的发展，输配电网功能将进一步融合，针对输电网运行存在的主变检修问题，传统调度员在查找检修转供方案需要投入大量人力物力，并且可能无法找到最合理安全的母线供电馈线检修方案，在配电网网架日益完善，承载力也越来越强，对于输电网主变检修无法转供的馈线，通过配电网进行馈线转供、进行反向充电供电输电网无法转供的馈线越来越可行，现有电网母线供电馈线重构方法没有考虑越限后转供方案无效的问题，因此，针对因越限导致电网母线供电馈线方案无效后如何找到合理、安全的次优反向充电转供方案是目前有待解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种输电网母线的网络重构方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术中查找合理、安全的电网母线供电馈线检修方案需要消耗大量资源的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种输电网母线的网络重构方法，包括：
[0005]构建待转供馈线列表、未搜索节点列表、关联节点设备列表、断开开关列表、可恢复供电馈线列表、失电馈线列表、基础转供方案列表、反向充电转供方案列表、次优反向充电转供方案列表；
[0006]基于配电网节点类型，采用深度优先搜索逻辑，依次从馈线根节点，以递归的方式搜索与当前馈线根节点连接的节点和设备，将当前馈线搜索过程中的节点和设备的所属馈线设置为当前馈线，并记为带电状态，直到搜索至电网末端或遥信状态为断开的开关设备为止；
[0007]将所有遥信状态为断开的开关设备加入至所述断开开关列表，基于所述断开开关列表，查找所述待转供馈线列表中馈线的转供方案，将存在转供方案的馈线加入至所述可恢复供电馈线列表，将缺少转供方案的馈线加入所述失电馈线列表；
[0008]构建虚拟负荷，将所述失电馈线列表中的失电馈线功率叠加，得到网络重构分区的虚拟负荷的反向充电负荷总功率，通过从每条可恢复供电馈线的转供方案中任意选择一个转供方案组成基础转供方案，按照排列组合将所有基础转供方案加入至所述基础转供方案列表；
[0009]依次选择所述可恢复供电馈线列表的馈线作为反向充电馈线，将所述虚拟负荷挂载到反向充电馈线首端，得到反向充电转供方案并将所述反向充电转供方案加入至反向充电转供方案列表；
[0010]计算转供前配电网基态线损率指标与电压合格率指标，并根据初始设定的各指标权重，计算基态最终评分，依次操作所述反向充电转供方案列表中各转供方案对应的动作
开关，设置所述虚拟负荷，并计算馈线潮流，统计转供后线损率指标与电压合格率指标，并根据设定的各指标权重，计算各反向充电转供方案最终评分，将转供后导致越限的反向充电转供方案设置为无效转供方案，筛选有效方案中的最优反向充电转供方案；
[0011]若不存在所述最优反向充电转供方案，构建次优虚拟负荷，读取商用库存储的最大切负荷个数，按照排列组合选择失电馈线列表中小于最大切负荷个数条失电馈线作为待切负荷，将选为待切负荷的失电馈线功率叠加，得到网络重构分区的次优虚拟负荷的切负荷功率，将待切负荷外的失电馈线功率叠加，得到网络重构分区的次优虚拟负荷的反向充电负荷总功率，通过最优负荷重组方法将所有次优虚拟负荷反向充电总功率与所述反向充电转供方案列表依次组成次优转供方案，将所有次优转供方案加入至所述次优反向充电转供方案列表；
[0012]依次操作所述次优反向充电转供方案列表中各转供方案对应的动作开关，设置所述次优虚拟负荷，计算馈线潮流，将转供后导致越限的次优反向充电转供方案设置为无效转供方案，筛选次优虚拟负荷的切负功率最小的有效方案为次优反向充电转供方案，完成反向充电输网母线的网络重构。
[0013]优选地，所述基于配电网节点类型，采用深度优先搜索逻辑，依次从馈线根节点，以递归的方式搜索与当前馈线根节点连接的节点和设备，将当前馈线搜索过程中的节点和设备的所属馈线设置为当前馈线，并记为带电状态，直到搜索至电网末端或遥信状态为断开的开关设备为止包括：
[0014]S11.对未搜索节点列表进行判断，若未搜索节点列表不为空，则获取未搜索节点列表第一个节点作为待搜索节点，继续步骤S12；若未搜索节点列表为空,则跳转至步骤S18；
[0015]S12.对待搜索节点进行判断，若待搜索节点类型不是馈线根节点，则跳转至步骤S17；若待搜索节点类型是馈线根节点，令待搜索节点所属馈线为待搜索馈线，继续步骤S13；
[0016]S13.构建一个当前节点列表，将所述待搜索节点加入当前节点列表；构建一个下级节点列表；
[0017]S14.依次遍历所述当前节点列表中的节点，设置节点的所属馈线为所述待搜索馈线，设置节点连接设备的所属馈线为所述待搜索馈线，将连接设备为双端设备的对端节点加入所述下级节点列表；
[0018]S15.清空所述当前节点列表，将所述下级节点列表中节点加入所述当前节点列表，清空所述下级节点列表；
[0019]S16.对所述当前节点列表进行判断，若当前节点列表为空，则跳转至步骤S17，若当前节点列表不为空，则重复步骤S14；
[0020]S17.对所述待搜索节点进行判断，若待搜索节点不是未搜索节点列表最后一个节点，则令未搜索节点列表的下一个节点为待搜索节点，重复步骤S12；若待搜索节点是未搜索节点列表最后一个节点，则继续步骤S18；
[0021]S18.馈线节点拓扑搜索结束。
[0022]优选地，所述将所有遥信状态为断开的开关设备加入至所述断开开关列表，基于所述断开开关列表，查找所述待转供馈线列表中馈线的转供方案，将存在转供方案的馈线
加入至所述可恢复供电馈线列表，将缺少转供方案的馈线加入所述失电馈线列表：
[0023]S21.对所述断开开关列表进行判断，若所述断开开关列表为空，则跳转至S24，若所述断开开关列表不为空，取出断开开关列表中的第一个开关，获取当前断开开关的首端节点和末端节点；
[0024]S22.对首端节点、末端节点的带电状态进行判断，若首端节点或末端节点为失电节点，则跳转至S24，若首端节点和末端节点均为带电节点，对首端节点、末端节点所属馈线进行判断，若首端节点、末端节点中有且仅有一个节点所属馈线属于所述待转供馈线列表，假设此馈线为可转供馈线，则当前断开开关为可以将可转供馈线转供至另一馈线，并进行S23，若首端节点、末端节点中没有节点所属馈线属于所述待转供馈线列表或者首端节点所属馈线、末端节点所属馈线均属于所述待转供馈线列表，则跳转至S24；
[0025]S23.将可转供馈线加入所述可恢复供电馈线列表，将当前断开开关作为可恢复供电闭合开关，将所述可转供馈线对应的断路器作为可恢复供电断开开关，将可恢复供电闭合开关、可恢复供电断开开关组成可转供馈线的一个转供方案，并将此转供方案加入可转供馈线的一个转供方案列表中；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输电网母线的网络重构方法，其特征在于，包括：构建待转供馈线列表、未搜索节点列表、关联节点设备列表、断开开关列表、可恢复供电馈线列表、失电馈线列表、基础转供方案列表、反向充电转供方案列表、次优反向充电转供方案列表；基于配电网节点类型，采用深度优先搜索逻辑，依次从馈线根节点，以递归的方式搜索与当前馈线根节点连接的节点和设备，将当前馈线搜索过程中的节点和设备的所属馈线设置为当前馈线，并记为带电状态，直到搜索至电网末端或遥信状态为断开的开关设备为止；将所有遥信状态为断开的开关设备加入至所述断开开关列表，基于所述断开开关列表，查找所述待转供馈线列表中馈线的转供方案，将存在转供方案的馈线加入至所述可恢复供电馈线列表，将缺少转供方案的馈线加入所述失电馈线列表；构建虚拟负荷，将所述失电馈线列表中的失电馈线功率叠加，得到网络重构分区的虚拟负荷的反向充电负荷总功率，通过从每条可恢复供电馈线的转供方案中任意选择一个转供方案组成基础转供方案，按照排列组合将所有基础转供方案加入至所述基础转供方案列表；依次选择所述可恢复供电馈线列表的馈线作为反向充电馈线，将所述虚拟负荷挂载到反向充电馈线首端，得到反向充电转供方案并将所述反向充电转供方案加入至反向充电转供方案列表；计算转供前配电网基态线损率指标与电压合格率指标，并根据初始设定的各指标权重，计算基态最终评分，依次操作所述反向充电转供方案列表中各转供方案对应的动作开关，设置所述虚拟负荷，并计算馈线潮流，统计转供后线损率指标与电压合格率指标，并根据设定的各指标权重，计算各反向充电转供方案最终评分，将转供后导致越限的反向充电转供方案设置为无效转供方案，筛选有效方案中的最优反向充电转供方案；若不存在所述最优反向充电转供方案，构建次优虚拟负荷，读取商用库存储的最大切负荷个数，按照排列组合选择失电馈线列表中小于最大切负荷个数条失电馈线作为待切负荷，将选为待切负荷的失电馈线功率叠加，得到网络重构分区的次优虚拟负荷的切负荷功率，将待切负荷外的失电馈线功率叠加，得到网络重构分区的次优虚拟负荷的反向充电负荷总功率，通过最优负荷重组方法将所有次优虚拟负荷反向充电总功率与所述反向充电转供方案列表依次组成次优转供方案，将所有次优转供方案加入至所述次优反向充电转供方案列表；依次操作所述次优反向充电转供方案列表中各转供方案对应的动作开关，设置所述次优虚拟负荷，计算馈线潮流，将转供后导致越限的次优反向充电转供方案设置为无效转供方案，筛选次优虚拟负荷的切负功率最小的有效方案为次优反向充电转供方案，完成反向充电输网母线的网络重构。2.如权利要求1所述的输电网母线的网络重构方法，其特征在于，所述基于配电网节点类型，采用深度优先搜索逻辑，依次从馈线根节点，以递归的方式搜索与当前馈线根节点连接的节点和设备，将当前馈线搜索过程中的节点和设备的所属馈线设置为当前馈线，并记为带电状态，直到搜索至电网末端或遥信状态为断开的开关设备为止包括：S11.对未搜索节点列表进行判断，若未搜索节点列表不为空，则获取未搜索节点列表第一个节点作为待搜索节点，继续步骤S12；若未搜索节点列表为空,则跳转至步骤S18；
S12.对待搜索节点进行判断，若待搜索节点类型不是馈线根节点，则跳转至步骤S17；若待搜索节点类型是馈线根节点，令待搜索节点所属馈线为待搜索馈线，继续步骤S13；S13.构建一个当前节点列表，将所述待搜索节点加入当前节点列表；构建一个下级节点列表；S14.依次遍历所述当前节点列表中的节点，设置节点的所属馈线为所述待搜索馈线，设置节点连接设备的所属馈线为所述待搜索馈线，将连接设备为双端设备的对端节点加入所述下级节点列表；S15.清空所述当前节点列表，将所述下级节点列表中节点加入所述当前节点列表，清空所述下级节点列表；S16.对所述当前节点列表进行判断，若当前节点列表为空，则跳转至步骤S17，若当前节点列表不为空，则重复步骤S14；S17.对所述待搜索节点进行判断，若待搜索节点不是未搜索节点列表最后一个节点，则令未搜索节点列表的下一个节点为待搜索节点，重复步骤S12；若待搜索节点是未搜索节点列表最后一个节点，则继续步骤S18；S18.馈线节点拓扑搜索结束。3.如权利要求1所述的输电网母线的网络重构方法，其特征在于，所述将所有遥信状态为断开的开关设备加入至所述断开开关列表，基于所述断开开关列表，查找所述待转供馈线列表中馈线的转供方案，将存在转供方案的馈线加入至所述可恢复供电馈线列表，将缺少转供方案的馈线加入所述失电馈线列表：S21.对所述断开开关列表进行判断，若所述断开开关列表为空，则跳转至S24，若所述断开开关列表不为空，取出断开开关列表中的第一个开关，获取当前断开开关的首端节点和末端节点；S22.对首端节点、末端节点的带电状态进行判断，若首端节点或末端节点为失电节点，则跳转至S24，若首端节点和末端节点均为带电节点，对首端节点、末端节点所属馈线进行判断，若首端节点、末端节点中有且仅有一个节点所属馈线属于所述待转供馈线列表，假设此馈线为可转供馈线，则当前断开开关为可以将可转供馈线转供至另一馈线，并进行S23，若首端节点、末端节点中没有节点所属馈线属于所述待转供馈线列表或者首端节点所属馈线、末端节点所属馈线均属于所述待转供馈线列表，则跳转至S24；S23.将可转供馈线加入所述可恢复供电馈线列表，将当前断开开关作为可恢复供电闭合开关，将所述可转供馈线对应的断路器作为可恢复供电断开开关，将可恢复供电闭合开关、可恢复供电断开开关组成可转供馈线的一个转供方案，并将此转供方案加入可转供馈线的一个转供方案列表中；S24.对断开开关进行判断，若当前断开开关不是所述断开开关列表中的最后一个开关，则从断开开关列表中获取断开开关列表下一个断开开关，返回S22，若当前断开开关是断开开关列表中的最后一个开关，对所述待转供馈线列表中馈线进行判断，将不属于所述可恢复供电馈线列表的馈线加入一个失电馈线列表。4.如权利要求1所述的输电网母线的网络重构方法，其特征在于，所述依次选择所述可恢复供电馈线列表的馈线作为反向充电馈线，将所述虚拟负荷挂载到反向充电馈线首端，得到反向充电转供方案并将所述反向充电转供方案加入至反向充电转供方案列表包括：
S31.对所述的基础转供方案列表进行判断，若基础转供方案列表为空，则跳转至S33，若基础转供方案列表不为空，则取出基础转供方案列表中的第一个基础转供方案；S32.对可恢复供电馈线列表进行判断，若可恢复供电馈线列表为空，则跳转至S33，若可恢复供电馈线列表不为空，则取出可恢复供电馈线列表中的第一条馈线作为反向充电馈线，将反向充电馈线首端节点设置为虚拟负荷挂载节点，将所述母线进线开关作为可恢复供电断开开关，将当前基础转供方案中属于反向充电馈线的转供方案作为待替换方案，将待替换方案中的可恢复供电闭合开关作为可恢复供电闭合开关，将虚拟负荷挂载节点、可恢复供电断开开关、可恢复供电闭合开关组成一个反向充电转供方案，将当前基础转供方案不属于反向充电馈线的其他转供方案加入所述反向充电转供方案，并将反向充电转供方案加入反向充电转供方案列表，对反向充电馈线进行判断，若反向充电馈线不是可恢复供电馈线列表的最后一条馈线，则取出可恢复供电馈线列表的下一条馈线作为反向充电馈线，则重复S32；S33.对当前基础转供方案进行判断，若当前基础转供方案不是基础转供方案列表最后一个方案，则取出基础转供方案列表下一个基础转供方案，重复S32，若当前基础转供方案是基础转供方案列表最后一个方案，则反向充电转供方案搜索结束。5.如权利要求1所述的输电网母线的网络重构方法，其特征在于，所述计算转供前配电网基态线损率指标与电压合格率指标，并根据初始设定的各指标权重，计算基态最终评分包括：S41.依次获取待转供馈线列表中的馈线；S42.获取所述带转供馈线列表中馈线的所有线路、配变，根据基态潮流结果，统计配电网基态线路平均线损率、基态配变平均电压合格率；S43.分别设定线损率评分权重、电压合格率评分权重，以加权方式计算得到当前基态综合评分为：基态线路平均线损率评分
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线损率评分权重+基态配变平均电压合格率评分
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电压合格率评分权重，计算得基态...

【专利技术属性】
技术研发人员：阴昌华，刘海霞，王昊宇，李文静，王春龙，姚非，徐喆，张宇，刘伟，韩炜，郑勇，药炜，
申请(专利权)人：北京清大高科系统控制有限公司，
类型：发明
国别省市：