基于广度优先遍历的配网带电状态计算方法技术

本发明专利技术提出了一种基于广度优先遍历的配网带电状态计算方法，相对传统带电计算方法，该方法具有更好的灵活性、可配置性和执行效率，通过对问题域对象的高度抽象，将通用的计算逻辑隐藏在带电计算服务进程内部，工程人员仅需通过配置给出电气网络的设备及其连接关系而不必给出任何计算逻辑，带电计算服务进程将自动对分析梳理电气网络的结构，各种链状、分支、环路、旁路的电路连接方式均可按照统一的描述方式进行定义。基于广度优先遍历的配网带电状态计算方法能够做到在电路中设备/元件实时带电状态发生改变时，仅对与其相关的电路组件的带电状态进行处理，从而提高配网带电状态计算的效率。

【技术实现步骤摘要】

数据监控与采集系统(SCADA)是构建众多供电、配网自动化应用系统的基础，作为SCADA系统功能的重要组成部分，受控电气网络中各母线、设备、元件的实时带电状态的计算及显示为各级调度、决策功能的实现提供了重要的参考信息。随着计算机软硬件系统性能的提高，用户对于系统功能可视化提出了越来越高的要求，配网带电状态计算方法的效率及有效性也成为评价SCADA系统性能的重要技术指标。
技术介绍
电气网络中各母线、设备、元件的实时带电状态是受控系统运行状态的重要指针， 实时、正确地对其进行计算和显示是SCADA系统功能的重要组成部分，也是各级调度人员做出各种诊断、决策的重要依据。计算机软/硬件技术的发展及SCADA系统的演进对于配网带电状态计算方法的正确性、效率、可靠性、可配置性都提出了更高的要求。传统的配网带电状态计算方法主要依据如下几种技术路线进行设计(1)人工置位方式，即由系统配置人员或调度人员根据系统中各母线、开关、刀闸的实时状态，手动对相关元件、设备的带电状态进行设置，该方法工作量大且效率低下；( 全局编程方式，由系统配置人员依据受控电气网络中各进线、元件、设备的连接关系对其进行描述性编程，即为SCADA系统中的每一幅接线图提供一个带电状态计算程序/脚本，这些程序/脚本运行在后台并依据从现场采集的开关、断路器实时状态等信息，即时地对配网带电状态进行计算和刷新，该方法虽较前一种方法具有较好的性能及自动化程度，但同样具有配置工作量较大的缺点；C3)局部编程方式，该方法通过将电气网络进行区域分割，简化了电路带电计算逻辑的编程，不必为每幅接线图提供一个复杂的计算程序而只需为电气网络的各个子区域提供负责计算局部设备、元件带电状态的逻辑，该方法在一定程序上简化了配置工作量， 但却对运行系统的容量及可靠性提出了更高的要求。在电路中的某个节点带电状态变化时，依照方案2、3设计的配网带电状态计算系统/程序通常都会主动或被动地对整个接线图中的所有设备、节点进行扫描，从而导致大量的重复计算，也在一定程度上降低了整个系统的执行效率。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提出了一种，相对传统带电计算方法，该方法具有更好的灵活性、可配置性和执行效率，通过对问题域对象的高度抽象，将通用的计算逻辑隐藏在带电计算服务进程内部，工程人员仅需通过配置给出电气网络的设备及其连接关系而不必给出任何计算逻辑，带电计算服务进程将自动对分析梳理电气网络的结构，各种链状、分支、环路、旁路的电路连接方式均可按照统一的描述方式进行定义。能够做到在电路中设备/元件实时带电状态发生改变时，仅对与于其相关的电路组件的带电状态进行处理，从而提高配网带电状态计算的效率。的程序实现基于申请人先期研发的高性能面向对象实时数据库ChRDB。实时数据库是SCADA系统中各子系统、模块进行数据交换的中介，工程项目配置中的数据以面向对象的方式保存在内存实时数据库中，实时数据库为SCADA系统中的各功能模块、子进程提供高速、实时的数据操作和访问支持。本专利技术的技术方案为一种，它包括电气网络，其特征在于所述电气网络为通过链接相连的一组带电区域的集合，所述电气网络的进线作为电源、通过层层链接及其通断状态决定其余各带电区域是否带电。上述的，其进一步特征在于所述带电区域指直接相连或通过其他设备相连的一组电气元件的集合；所述链接指带电区域之间的通路，通常用来表示电气接线图中的断路器、开关、刀闸等能起到影响电路通断作用的设备或元件在带电区域之间构成的连接。带电计算功能初始化时，通过对所有链接执行相关电源区域扫描，建立各链接的关联电源区域列表，使得当某个链接状态发生变化时，带电计算功能模块可以快速查询到与之相关联的电源区域，从而可以通过执行电路通断状态变化时的带电状态更新对以之出发的支路上所有电源区域的带电状态进行更新。当电气网络中的某个电路通断元件实时状态发生变化时，带电计算功能模块将找出与之具有通路的所有电源带电区域，并对其逐一执行从带电区域出发的带电状态更新以更新相应支路上各电源区域的带电状态。本专利技术的有益效果可以广泛地应用于各种电力监控SCADA系统中，支持用户实时、直观地对受控电气网络中各位置、设备、元件的带电状态进行监视。作为对传统的配网带电状态计算方法的重大改进，具有可靠、高效、通用性强的特点，电气电路中的各种链状、 分支、环状、旁路能够被以统一、高效的方式进行描述，单一的后台服务进程即可以支持对各种结构复杂的电气网络进行分析和计算而不必进行任何后期的组态和编程，在最大程度上地减少了工程配置的工作量；当电路中某节点的带电状态发生变化时，依据该方法实现的带电计算系统只处理和该节点相关的电气线路及元件、设备，而不需要对整个电气网络进行全扫描，在保证计算结果正确性的同时也极大地提高了执行的效率。附图说明图1为本专利技术实施例的用于带电计算的电气网络抽象示意图。图2为本专利技术实施例的一个带电计算的例子。图3为本专利技术实施例的带电计算配置。具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细阐述。对于问题域进行了高度的抽象，将电气网络看作通过链接相连的一组带电区域的集合。电气网络的进线作为电源、通过层层链接及其通断状态决定其余各带电区域是否带电。如图1所示，是本实施例的用于带电计算的电气网络抽象示意图。定义1带电区域(Region)，带电区域指直接相连或通过其他设备相连的一组电气元件的集合，这些电气元件中不包含能够影响电路通断的设备如断路器、开关、刀闸等。 某个带电区域中的各个电气元件或设备具有相同的实时带电状态即带电区域中的某个设备带电当且仅当该带电区域中的其他设备也都带电；带电区域中的某个设备不带电当且仅当该带电区域中的其他设备也都不带电。每个带电区域是否带电都由将体现于其PowerBus 属性的实时值，ENERGIZED表示带电，DEENERGIZED表示不带电。定义2电源区域(PowerSource)，带电区域的特例，该带电区域是否带电取决于与之绑定的进线、母线、电源是否带电，而不受与之相邻的其他带电区域的带电状态及其之间链接的通断所影响。与普通带电区域相比，电源区域具有两个附加属性(1) PowerSource，与该电源区域绑定的进线、母线、电源的实时状态；(2) PowerOnValue，与该电源区域绑定的进线、母线、电源带电时的实时状态值。定义3链接(Link)，带电区域之间的通路，通常用来表示电气接线图中的断路器、开关、刀闸等能起到影响电路通断作用的设备或元件在带电区域之间构成的连接。当某条链接接通，电气网络重组并实现平衡后，其两端的带电区域具有相同的带电状态。电气网络中的任意两个带电区域之间可以有O个、1个或多个链接，从而形成链路、环路甚至网络； 链接具有独立性，某个链接通断状态的改变对其他链接通断状态的改变不构成影响；链接具有双向性，带电区域A与带电区域B之间由电路通断元件S相连可以表示为如下链接 Nab (Source=A, Switch=S, Neighbor=B), Nba(Source=B, Switch=S, Neighbor=^) 。^断元件具有Mate与SwitchOnValue两个属性，分别表示该元件的实时状态及电路接通时该元件的状态值。定义本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于广度优先遍历的配网带电状态计算方法，它包括电气网络，其特征在于：所述电气网络为通过链接相连的一组带电区域的集合，所述电气网络的进线作为电源、通过层层链接及其通断状态决定其余各带电区域是否带电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金舒，李田，余祺晖，周金国，
申请(专利权)人：南京国电南自轨道交通工程有限公司，
类型：发明
国别省市：84