電力系統(tǒng)分塊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞ǖ慕７治?/h1>
2014-04-08 07:04:18童開蒙楊鏡非
電氣自動(dòng)化 2014年3期
童開蒙，楊鏡非
(上海交通大學(xué) 電氣工程系，上海 200240)
0 引言
電網(wǎng)拓?fù)浞治鰹殡娋W(wǎng)的狀態(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算、故障診斷等應(yīng)用軟件提供基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，要求準(zhǔn)確、可靠、實(shí)時(shí)。隨著電力系統(tǒng)的不斷擴(kuò)大，電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鲎兊萌找鎻?fù)雜。
早期主要通過特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來記錄電網(wǎng)設(shè)備和線路的連接關(guān)系。文獻(xiàn)［1］提出了關(guān)聯(lián)矩陣方法，但是對(duì)于現(xiàn)在大規(guī)模電網(wǎng)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。文獻(xiàn)［2］提出基于矢量圖自動(dòng)生成配電網(wǎng)的原始拓?fù)洌俎D(zhuǎn)化為適合電力應(yīng)用的拓?fù)鋽?shù)據(jù)。文獻(xiàn)［3］和［4］提出將電網(wǎng)抽象為節(jié)點(diǎn)和線路。文獻(xiàn)［5］提出采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)抽象電網(wǎng)模型，將閉合開關(guān)聯(lián)合在一起的節(jié)點(diǎn)集合抽象成母線，將線路和變壓器連接在一起的母線抽象成“電氣島”。但這些方法并未提出電網(wǎng)開斷設(shè)備發(fā)生局部變化時(shí)如何快速生成電網(wǎng)模型，而是要重新處理電網(wǎng)的接線關(guān)系，通過再次搜索才能生成電網(wǎng)模型。另一方面，采用堆棧技術(shù)和深度優(yōu)先搜索算法［6－8］的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鲞^程存在重復(fù)搜索次數(shù)多、搜索時(shí)間長的不足。
本文提出利用深度優(yōu)先搜索網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞耐瑫r(shí)，考慮由斷路器和刀閘以及之間連線組成的開關(guān)間隔的開斷情況，將電網(wǎng)進(jìn)行分塊處理。這樣當(dāng)電網(wǎng)拓?fù)浒l(fā)生變化的時(shí)候，可以對(duì)發(fā)生開關(guān)間隔狀態(tài)變化的局部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)渲亟ǎM(jìn)而更新整個(gè)電網(wǎng)拓?fù)?，加快全網(wǎng)拓?fù)浞治龅乃俣取?/p>
1 模拓?fù)淠Ｐ徒?/h2>1.1 開關(guān)間隔
間隔可理解為由若干設(shè)備和設(shè)備之間的連線組成的。將廠站的斷路器和刀閘按照組成、功能和接線方式進(jìn)行分組便得到電網(wǎng)的間隔。由于線路主要是由斷路器來控制其是否帶電，所以一般應(yīng)以斷路器來進(jìn)行劃分，再加上與之串聯(lián)的刀閘、連線就構(gòu)成開關(guān)間隔［9－10］。當(dāng)一個(gè)開關(guān)間隔上有任何一個(gè)斷路器或刀閘處于斷開狀態(tài)，則該間隔的狀態(tài)為斷開。
1.2 設(shè)備節(jié)點(diǎn)模型
電網(wǎng)中的設(shè)備元件種類繁多，為了簡(jiǎn)化說明問題，本文主要考慮有:母線、線路、開關(guān)間隔、電源、變壓器與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣７譃楣?jié)點(diǎn)類和支路類不同，并將包括支路類的所有設(shè)備都抽象節(jié)點(diǎn)類，通過不同的編號(hào)規(guī)則進(jìn)行區(qū)分，根據(jù)設(shè)備節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系以及開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析，而忽略設(shè)備的其他屬性。
1.3 設(shè)備鄰接關(guān)系表
根據(jù)節(jié)點(diǎn)模型，利用設(shè)備鄰接關(guān)系表存儲(chǔ)電網(wǎng)的連接信息。圖1為局部電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，以電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的一個(gè)變電站的接線示意說明，其中共有15個(gè)設(shè)備元件，編號(hào)如圖1所示。實(shí)際整體電網(wǎng)將是由多個(gè)這樣的變電站通過線路連接而成，這樣電網(wǎng)將由各個(gè)變電站中的設(shè)備元件以及站與站之間的連接線路組成的所有抽象節(jié)點(diǎn)類表征。
對(duì)示意的15個(gè)設(shè)備元件進(jìn)行設(shè)備鄰接關(guān)系分析，容易判斷任意兩個(gè)節(jié) 點(diǎn) i、j之間是否連接。鄰接矩陣中兩兩連接的賦值1，不連接的賦值0。通過該設(shè)備鄰接矩陣，可以進(jìn)行設(shè)備節(jié)點(diǎn)的深度優(yōu)先搜索。
2 網(wǎng)絡(luò)分塊拓?fù)浞治鏊惴?/h2>
網(wǎng)絡(luò)分塊拓?fù)浞治鏊惴ㄔ诶蒙疃葍?yōu)先搜索的同時(shí)，依據(jù)搜索到的開關(guān)數(shù)量占電網(wǎng)開關(guān)總數(shù)量的比例以及開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分塊，通過局部網(wǎng)絡(luò)開關(guān)的變化進(jìn)行局部網(wǎng)絡(luò)重建，最終完成全網(wǎng)的拓?fù)涓隆?/p>
2.1 電網(wǎng)分塊規(guī)則
在深度優(yōu)先搜索連接節(jié)點(diǎn)的同時(shí)，根據(jù)一定規(guī)則完成每一塊電網(wǎng)分塊來結(jié)束一次搜索，結(jié)束后再從沒有搜索放進(jìn)任何電網(wǎng)塊的節(jié)點(diǎn)作為起始節(jié)點(diǎn)重復(fù)整個(gè)搜索過程。電網(wǎng)分塊規(guī)則如下:
(1)具有多個(gè)節(jié)點(diǎn)的電網(wǎng)塊中的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的圖一定是連通圖，意味該網(wǎng)塊中的開關(guān)一定是閉合的;
在臨床工作中如何消除手術(shù)煙霧危害，改善手術(shù)環(huán)境，消除手術(shù)煙霧對(duì)手術(shù)室環(huán)境的污染及對(duì)手術(shù)人員健康的危害，同時(shí)改善及消除煙霧彌散對(duì)手術(shù)視野造成的視覺影響，是目前需要解決的現(xiàn)實(shí)問題。
(2)一個(gè)斷開的開關(guān)間隔看作是一個(gè)電網(wǎng)塊;
(3)每個(gè)電網(wǎng)塊中閉合的開關(guān)間隔數(shù)不超過電網(wǎng)總開關(guān)數(shù)量P%，P% ＜1，是預(yù)設(shè)的分塊比例;
(4)各個(gè)電網(wǎng)塊中的節(jié)點(diǎn)不重復(fù);
(5)兩個(gè)電網(wǎng)塊中的節(jié)點(diǎn)如果具有連接關(guān)系，則構(gòu)成了該兩個(gè)電網(wǎng)塊的連接關(guān)系，存儲(chǔ)為連接信息。
根據(jù)電網(wǎng)分塊規(guī)則，假定含有m個(gè)設(shè)備的電網(wǎng)得到n個(gè)電網(wǎng)分塊，設(shè)電網(wǎng)分塊集合為 B={bj|j=1，2，3，…，n}，則設(shè)備元件集合E={ei|ei∈bi，i=1，2，3，…，m，j=1，2，3，…，n}，其中對(duì)?s≠t，bs∩bi= φ，并且可以得到電網(wǎng)分塊間的連接關(guān)系R={(bs，bt，eν，eγ)|s≠t，ν≠γ，s，t=1，2，3，…，n，ν，γ =1，2，3，…，m}，表明電網(wǎng)分塊bs和電網(wǎng)分塊bt是電氣連通的，兩個(gè)連接元件為eν和eγ，具體電網(wǎng)分塊以及連接關(guān)系示意如圖2所示，電網(wǎng)分塊實(shí)現(xiàn)的流程圖由圖3所示。
圖2 電網(wǎng)塊劃分示意圖
圖3 電網(wǎng)分塊流程圖
當(dāng)電網(wǎng)分塊完成后，根據(jù)電網(wǎng)塊與塊的連接關(guān)系，容易得到全網(wǎng)的拓?fù)?。?yīng)當(dāng)說明，當(dāng)整個(gè)電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)不多時(shí)，電網(wǎng)塊的連接數(shù)目并未比節(jié)點(diǎn)本身的連接數(shù)目少很多，但是當(dāng)電網(wǎng)規(guī)模龐大的時(shí)候，每個(gè)電網(wǎng)塊所包含的節(jié)點(diǎn)就很多，通過電網(wǎng)塊的連接關(guān)系可以簡(jiǎn)化整個(gè)拓?fù)涞倪B接關(guān)系，減少拓?fù)浞治鲞\(yùn)算量。
2.2 局部拓?fù)渲亟?/h3>
在電網(wǎng)完成分塊之后，當(dāng)電網(wǎng)再次發(fā)生拓?fù)渥兓瘯r(shí)，只要找到發(fā)生變化開關(guān)間隔所在的局部電網(wǎng)塊對(duì)其進(jìn)行拓?fù)浞治?，即可最終對(duì)全網(wǎng)拓?fù)溥M(jìn)行分析。主要分以下兩種情況:
(2)當(dāng)單獨(dú)的斷開開關(guān)電網(wǎng)塊中的開關(guān)由斷開變?yōu)殚]合，則在根據(jù)最初的設(shè)備鄰接關(guān)系表找到與該開關(guān)連接的電網(wǎng)塊，在最后得到全網(wǎng)拓?fù)鋾r(shí)考慮進(jìn)去即可(如圖5所示)。
在實(shí)際的電網(wǎng)拓?fù)渥兓^程中，上述兩種情況存在同時(shí)發(fā)生的情況，應(yīng)當(dāng)結(jié)合考慮。最后根據(jù)局部重建之后產(chǎn)生新的電網(wǎng)塊以及更新的電網(wǎng)塊之間的連接關(guān)系可以得到需要的最新電網(wǎng)拓?fù)?，最終得到最新全網(wǎng)拓?fù)涞牧鞒虉D如圖6所示。
圖4 電網(wǎng)塊中開關(guān)間隔由閉合變?yōu)閿嚅_的局部重建
圖5 電網(wǎng)塊中開關(guān)間隔由斷開變?yōu)殚]合的局部重建
圖6 最終全網(wǎng)拓?fù)浍@得流程
3 算例分析
3.1 算例
算例一
華東某區(qū)域電網(wǎng)設(shè)備元件總數(shù)為1613個(gè)，其中開關(guān)間隔總數(shù)為895個(gè)，母線總數(shù)為196條，線路總數(shù)312條，變壓器數(shù)量為105個(gè)，電源數(shù)量為105個(gè)。
表1 分塊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞ê蛡鹘y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞▽?duì)比結(jié)果
算例二
華東某區(qū)域電網(wǎng)設(shè)備元件總數(shù)為2411個(gè)，其中開關(guān)總數(shù)為1354個(gè)，母線總數(shù)為321條，線路總數(shù)442條，變壓器數(shù)量為147個(gè)，電源數(shù)量為147個(gè)。
算例三
華東某區(qū)域電網(wǎng)設(shè)備元件總數(shù)為3186個(gè)，其中開關(guān)總數(shù)為1769個(gè)，母線總數(shù)為388條，線路總數(shù)593條，變壓器數(shù)量為218個(gè)，電源數(shù)量為218個(gè)。
一般情況電網(wǎng)發(fā)生局部故障時(shí)，只有少量開關(guān)發(fā)生變化，根據(jù)這一特點(diǎn)，分別將以上三個(gè)不同節(jié)點(diǎn)數(shù)的電網(wǎng)進(jìn)行算例仿真，其中分塊比例閾值根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)采用15%，所得到的計(jì)算結(jié)果如表1所示結(jié)果。
3.2 結(jié)果分析
(1)改變開關(guān)間隔狀態(tài)，采用分塊拓?fù)浞ê蛡鹘y(tǒng)拓?fù)浞軌虻玫揭恢碌碾娋W(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);
(2)按分塊比例P%為15%來分塊網(wǎng)絡(luò)，三個(gè)不同節(jié)點(diǎn)數(shù)的系統(tǒng)分塊都為11塊，分塊數(shù)量和分塊比例有關(guān);
(3)當(dāng)電網(wǎng)變化中只有斷開開關(guān)間隔變?yōu)殚]合時(shí)，分塊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞ǖ暮臅r(shí)可以達(dá)到只需傳統(tǒng)拓?fù)浞ê臅r(shí)的幾百分之一;
(4)當(dāng)電網(wǎng)變化中只有閉合開關(guān)間隔變?yōu)閿嚅_時(shí)，分塊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞ǖ暮臅r(shí)也可以達(dá)到只需傳統(tǒng)拓?fù)浞ê臅r(shí)的18.5%左右;
(5)當(dāng)電網(wǎng)變化上述(2)和(3)變化同時(shí)存在的情況下，分塊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞ǖ暮臅r(shí)也可以達(dá)到只需傳統(tǒng)拓?fù)浞ê臅r(shí)的18%左右;
(6)當(dāng)電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)越多，分塊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞ǖ乃俣缺葌鹘y(tǒng)拓?fù)浞ǖ乃俣仍矫黠@。
4 結(jié)束語
本文在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞ǖ幕A(chǔ)上，引入了開關(guān)間隔的概念，并建立了根據(jù)開關(guān)間隔比例設(shè)定分塊的方法進(jìn)行分塊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龅乃惴Ｐ汀８鶕?jù)算例結(jié)果分析，電力系統(tǒng)分塊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞ū葌鹘y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞ù蟠筇岣吡穗娋W(wǎng)拓?fù)浞治龅乃俣?，?duì)于規(guī)模較大的電網(wǎng)潮流計(jì)算以及實(shí)時(shí)性要求高的電網(wǎng)故障分析具更好的應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，算例反應(yīng)實(shí)際情況，證明了該算法的正確性和可靠性，能夠滿足實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行要求。
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1 模拓?fù)淠Ｐ徒?/h2>1.1 開關(guān)間隔
間隔可理解為由若干設(shè)備和設(shè)備之間的連線組成的。將廠站的斷路器和刀閘按照組成、功能和接線方式進(jìn)行分組便得到電網(wǎng)的間隔。由于線路主要是由斷路器來控制其是否帶電，所以一般應(yīng)以斷路器來進(jìn)行劃分，再加上與之串聯(lián)的刀閘、連線就構(gòu)成開關(guān)間隔［9－10］。當(dāng)一個(gè)開關(guān)間隔上有任何一個(gè)斷路器或刀閘處于斷開狀態(tài)，則該間隔的狀態(tài)為斷開。
1.2 設(shè)備節(jié)點(diǎn)模型
電網(wǎng)中的設(shè)備元件種類繁多，為了簡(jiǎn)化說明問題，本文主要考慮有:母線、線路、開關(guān)間隔、電源、變壓器與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣７譃楣?jié)點(diǎn)類和支路類不同，并將包括支路類的所有設(shè)備都抽象節(jié)點(diǎn)類，通過不同的編號(hào)規(guī)則進(jìn)行區(qū)分，根據(jù)設(shè)備節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系以及開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析，而忽略設(shè)備的其他屬性。
1.3 設(shè)備鄰接關(guān)系表
根據(jù)節(jié)點(diǎn)模型，利用設(shè)備鄰接關(guān)系表存儲(chǔ)電網(wǎng)的連接信息。圖1為局部電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，以電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的一個(gè)變電站的接線示意說明，其中共有15個(gè)設(shè)備元件，編號(hào)如圖1所示。實(shí)際整體電網(wǎng)將是由多個(gè)這樣的變電站通過線路連接而成，這樣電網(wǎng)將由各個(gè)變電站中的設(shè)備元件以及站與站之間的連接線路組成的所有抽象節(jié)點(diǎn)類表征。
對(duì)示意的15個(gè)設(shè)備元件進(jìn)行設(shè)備鄰接關(guān)系分析，容易判斷任意兩個(gè)節(jié) 點(diǎn) i、j之間是否連接。鄰接矩陣中兩兩連接的賦值1，不連接的賦值0。通過該設(shè)備鄰接矩陣，可以進(jìn)行設(shè)備節(jié)點(diǎn)的深度優(yōu)先搜索。
2 網(wǎng)絡(luò)分塊拓?fù)浞治鏊惴?/h2>
網(wǎng)絡(luò)分塊拓?fù)浞治鏊惴ㄔ诶蒙疃葍?yōu)先搜索的同時(shí)，依據(jù)搜索到的開關(guān)數(shù)量占電網(wǎng)開關(guān)總數(shù)量的比例以及開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分塊，通過局部網(wǎng)絡(luò)開關(guān)的變化進(jìn)行局部網(wǎng)絡(luò)重建，最終完成全網(wǎng)的拓?fù)涓隆?/p>
2.1 電網(wǎng)分塊規(guī)則
在深度優(yōu)先搜索連接節(jié)點(diǎn)的同時(shí)，根據(jù)一定規(guī)則完成每一塊電網(wǎng)分塊來結(jié)束一次搜索，結(jié)束后再從沒有搜索放進(jìn)任何電網(wǎng)塊的節(jié)點(diǎn)作為起始節(jié)點(diǎn)重復(fù)整個(gè)搜索過程。電網(wǎng)分塊規(guī)則如下:
(1)具有多個(gè)節(jié)點(diǎn)的電網(wǎng)塊中的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的圖一定是連通圖，意味該網(wǎng)塊中的開關(guān)一定是閉合的;
在臨床工作中如何消除手術(shù)煙霧危害，改善手術(shù)環(huán)境，消除手術(shù)煙霧對(duì)手術(shù)室環(huán)境的污染及對(duì)手術(shù)人員健康的危害，同時(shí)改善及消除煙霧彌散對(duì)手術(shù)視野造成的視覺影響，是目前需要解決的現(xiàn)實(shí)問題。
(2)一個(gè)斷開的開關(guān)間隔看作是一個(gè)電網(wǎng)塊;
(3)每個(gè)電網(wǎng)塊中閉合的開關(guān)間隔數(shù)不超過電網(wǎng)總開關(guān)數(shù)量P%，P% ＜1，是預(yù)設(shè)的分塊比例;
(4)各個(gè)電網(wǎng)塊中的節(jié)點(diǎn)不重復(fù);
(5)兩個(gè)電網(wǎng)塊中的節(jié)點(diǎn)如果具有連接關(guān)系，則構(gòu)成了該兩個(gè)電網(wǎng)塊的連接關(guān)系，存儲(chǔ)為連接信息。
根據(jù)電網(wǎng)分塊規(guī)則，假定含有m個(gè)設(shè)備的電網(wǎng)得到n個(gè)電網(wǎng)分塊，設(shè)電網(wǎng)分塊集合為 B={bj|j=1，2，3，…，n}，則設(shè)備元件集合E={ei|ei∈bi，i=1，2，3，…，m，j=1，2，3，…，n}，其中對(duì)?s≠t，bs∩bi= φ，并且可以得到電網(wǎng)分塊間的連接關(guān)系R={(bs，bt，eν，eγ)|s≠t，ν≠γ，s，t=1，2，3，…，n，ν，γ =1，2，3，…，m}，表明電網(wǎng)分塊bs和電網(wǎng)分塊bt是電氣連通的，兩個(gè)連接元件為eν和eγ，具體電網(wǎng)分塊以及連接關(guān)系示意如圖2所示，電網(wǎng)分塊實(shí)現(xiàn)的流程圖由圖3所示。
圖2 電網(wǎng)塊劃分示意圖
圖3 電網(wǎng)分塊流程圖
當(dāng)電網(wǎng)分塊完成后，根據(jù)電網(wǎng)塊與塊的連接關(guān)系，容易得到全網(wǎng)的拓?fù)?。?yīng)當(dāng)說明，當(dāng)整個(gè)電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)不多時(shí)，電網(wǎng)塊的連接數(shù)目并未比節(jié)點(diǎn)本身的連接數(shù)目少很多，但是當(dāng)電網(wǎng)規(guī)模龐大的時(shí)候，每個(gè)電網(wǎng)塊所包含的節(jié)點(diǎn)就很多，通過電網(wǎng)塊的連接關(guān)系可以簡(jiǎn)化整個(gè)拓?fù)涞倪B接關(guān)系，減少拓?fù)浞治鲞\(yùn)算量。
2.2 局部拓?fù)渲亟?/h3>
在電網(wǎng)完成分塊之后，當(dāng)電網(wǎng)再次發(fā)生拓?fù)渥兓瘯r(shí)，只要找到發(fā)生變化開關(guān)間隔所在的局部電網(wǎng)塊對(duì)其進(jìn)行拓?fù)浞治?，即可最終對(duì)全網(wǎng)拓?fù)溥M(jìn)行分析。主要分以下兩種情況:
(2)當(dāng)單獨(dú)的斷開開關(guān)電網(wǎng)塊中的開關(guān)由斷開變?yōu)殚]合，則在根據(jù)最初的設(shè)備鄰接關(guān)系表找到與該開關(guān)連接的電網(wǎng)塊，在最后得到全網(wǎng)拓?fù)鋾r(shí)考慮進(jìn)去即可(如圖5所示)。
在實(shí)際的電網(wǎng)拓?fù)渥兓^程中，上述兩種情況存在同時(shí)發(fā)生的情況，應(yīng)當(dāng)結(jié)合考慮。最后根據(jù)局部重建之后產(chǎn)生新的電網(wǎng)塊以及更新的電網(wǎng)塊之間的連接關(guān)系可以得到需要的最新電網(wǎng)拓?fù)?，最終得到最新全網(wǎng)拓?fù)涞牧鞒虉D如圖6所示。
圖4 電網(wǎng)塊中開關(guān)間隔由閉合變?yōu)閿嚅_的局部重建
圖5 電網(wǎng)塊中開關(guān)間隔由斷開變?yōu)殚]合的局部重建
圖6 最終全網(wǎng)拓?fù)浍@得流程
3 算例分析
3.1 算例
算例一
華東某區(qū)域電網(wǎng)設(shè)備元件總數(shù)為1613個(gè)，其中開關(guān)間隔總數(shù)為895個(gè)，母線總數(shù)為196條，線路總數(shù)312條，變壓器數(shù)量為105個(gè)，電源數(shù)量為105個(gè)。
表1 分塊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞ê蛡鹘y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞▽?duì)比結(jié)果
算例二
華東某區(qū)域電網(wǎng)設(shè)備元件總數(shù)為2411個(gè)，其中開關(guān)總數(shù)為1354個(gè)，母線總數(shù)為321條，線路總數(shù)442條，變壓器數(shù)量為147個(gè)，電源數(shù)量為147個(gè)。
算例三
華東某區(qū)域電網(wǎng)設(shè)備元件總數(shù)為3186個(gè)，其中開關(guān)總數(shù)為1769個(gè)，母線總數(shù)為388條，線路總數(shù)593條，變壓器數(shù)量為218個(gè)，電源數(shù)量為218個(gè)。
一般情況電網(wǎng)發(fā)生局部故障時(shí)，只有少量開關(guān)發(fā)生變化，根據(jù)這一特點(diǎn)，分別將以上三個(gè)不同節(jié)點(diǎn)數(shù)的電網(wǎng)進(jìn)行算例仿真，其中分塊比例閾值根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)采用15%，所得到的計(jì)算結(jié)果如表1所示結(jié)果。
3.2 結(jié)果分析
(1)改變開關(guān)間隔狀態(tài)，采用分塊拓?fù)浞ê蛡鹘y(tǒng)拓?fù)浞軌虻玫揭恢碌碾娋W(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);
(2)按分塊比例P%為15%來分塊網(wǎng)絡(luò)，三個(gè)不同節(jié)點(diǎn)數(shù)的系統(tǒng)分塊都為11塊，分塊數(shù)量和分塊比例有關(guān);
(3)當(dāng)電網(wǎng)變化中只有斷開開關(guān)間隔變?yōu)殚]合時(shí)，分塊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞ǖ暮臅r(shí)可以達(dá)到只需傳統(tǒng)拓?fù)浞ê臅r(shí)的幾百分之一;
(4)當(dāng)電網(wǎng)變化中只有閉合開關(guān)間隔變?yōu)閿嚅_時(shí)，分塊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞ǖ暮臅r(shí)也可以達(dá)到只需傳統(tǒng)拓?fù)浞ê臅r(shí)的18.5%左右;
(5)當(dāng)電網(wǎng)變化上述(2)和(3)變化同時(shí)存在的情況下，分塊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞ǖ暮臅r(shí)也可以達(dá)到只需傳統(tǒng)拓?fù)浞ê臅r(shí)的18%左右;
(6)當(dāng)電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)越多，分塊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞ǖ乃俣缺葌鹘y(tǒng)拓?fù)浞ǖ乃俣仍矫黠@。
4 結(jié)束語
本文在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞ǖ幕A(chǔ)上，引入了開關(guān)間隔的概念，并建立了根據(jù)開關(guān)間隔比例設(shè)定分塊的方法進(jìn)行分塊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龅乃惴Ｐ汀８鶕?jù)算例結(jié)果分析，電力系統(tǒng)分塊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞ū葌鹘y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞ù蟠筇岣吡穗娋W(wǎng)拓?fù)浞治龅乃俣?，?duì)于規(guī)模較大的電網(wǎng)潮流計(jì)算以及實(shí)時(shí)性要求高的電網(wǎng)故障分析具更好的應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，算例反應(yīng)實(shí)際情況，證明了該算法的正確性和可靠性，能夠滿足實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行要求。
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