基于电气距离的复杂电网关键节点识别

深入研究电力系统复杂网络特性及连锁故障传播机理对预防大停电事故至关重要。在分析电力网潮流分布机理的基础上,针对经典复杂网络模型不能很好地结合决定网络潮流分布定律的问题,提取蕴含于电网特征参数中的物理信息,根据叠加原理计算得出电网节点间电气距离,基于电气距离提出了网络节点电气耦合连接度的概念。建立基于节点电气耦合连接度的电力系统复杂网络特性辨识模型。与已有复杂电网模型相比,该模型更符合电力系统实际。通过对IEEE标准示例系统的计算,揭示电网内在的异质结构特性,并将该指标应用于电力网关键节点识别。对IEEE 39节点系统和湖南某地区电网进行分析计算,时域仿真结果表明,所提指标比拓扑度指标更为合理有效。     

基于矢量坐标搜索法的地区电网网络拓扑方法的研究

提出了一种面向对象的抽象电力网络拓扑的模型，并用此模型实现了用系统矢量图的坐标关系自动生成原始拓扑的方法。该方法是根据设备图元对象的端点坐标位置自动搜索确定的原始拓扑关系，即设备图元的连接关系，基于连接规则和节点融合的快速拓扑分析算法，根据原始拓扑关系确定各支路与母线的连接情况，该方法可用于电网动态着色和状态估计，潮流调度，安全分析，无功优化等网络分析程序之中。     

电力调度中的网架拓扑及多岛连接设备识别

在电力系统调度中,电网事故、开关刀闸的错误状态等会引起电网在拓扑结构上呈现分裂运行状态。本文提出了电力网架拓扑的概念、模型和方法。在此基础上,提出了识别多电气岛之间连接设备的方法。该方法结合网架拓扑的结果及当前电网的运行状态,划分电气—网架岛,自动定位系统解列点的位置。实践证明该处理方法快速、准确、有效。     

基于准稳态功率转移分布因子的电力系统复杂网络特性分析

基于复杂网络理论及电力系统有功分布的实际特点,并考虑发电节点和负荷节点的有功注入,采用准稳态功率转移分布因子建立改进支路权重模型,该模型可以从支路承担有功传送的功率大小角度反映系统节点之间的连接强度.基于此,建立基于改进支路权重定义下的电力网络测度模型,该模型能够从电网传送有功以及电网拓扑结构角度综合体现系统元件复杂网络特性的多样性和差异性.算例分析结果验证了所提模型的有效性和可行性.     

基于关联矩阵化简的电网拓扑辨识新方法

电力网络拓扑分析是电力系统各种分析计算的基础.针对传统矩阵法计算量大,计算速度慢的缺点,提出一种基于矩阵化简的电网拓扑新方法.该方法用节点一支路关联矩阵表述电网的拓扑结构,根据布尔向量的“与”和“或”运算规则以及节点合并原理,对关联矩阵进行修正和化简,以实现电网的拓扑辨识;将母线分析与系统分析的数据及算法进行统一化处理,可通过局部拓扑实现网络状态变化后的快速动态拓扑.通过算例分析,以及该方法在某省实际电网拓扑分析中的应用,验证了所提方法的特点和有效性.与传统矩阵法相比,该方法不需进行复杂的矩阵运算,算法简单,计算量极小,适合于复杂电网的快速拓扑分析.     

一种基于GIS的电网拓扑数据库的设计方法

对电力系统中的主要设备和实体按其所拥有的端点数进行了分类,采用E-R方法设计了电力系统中典型设备实体的概念模型,并据此设计了相应的关系数据库的设备实体表,提出了一种有效的电网拓扑数据库的节点编号方式.     

基于动态分区的电网状态估计方法

针对传统固定分区方法无法反映电网运行拓扑结构发生的变化,导致其计算效率不高,提出一种新的动态分区方法,基于电网运行物理拓扑结构,逐一搜索出所有辐射状网络分区、仅存在唯一电气连接线路的分区和仅存在唯一电气连接节点的分区,并在此基础上提出一种基于边界节点状态量灵敏度协调的整体状态估计方法。通过两个算例验证该方法能够快速响应电网拓扑变化,降低某区域中量测数据误差对其他区域状态估计结果的影响,提高了电网状态估计的整体准确率。     

基于关联特性矩阵的电网信息物理系统耦合建模方法

电网信息物理系统(电网CPS)中信息层和物理层的紧密耦合,使得信息或物理的失效都会对电网CPS的正常运行造成影响。文中提出了一种基于关联特性矩阵的电网CPS建模方法,对电力系统控制应用中信息流与能量流的复杂耦合关系和交互机理进行梳理与建模。该方法首先对实际电网CPS逻辑进行梳理与抽象,得到电网CPS基本分析单元;然后,采用多元组定量描述信息节点、二次设备节点和通信节点的外特性,采用关联特性矩阵的方法定量描述电网CPS中物理层、二次设备层、通信层、信息层内部及其相互之间的逻辑关联关系及特性,形成完整的电网CPS耦合模型。最后,基于电网CPS模型对实际电网CPS应用系统进行分析,说明模型的使用方法,验证模型的合理性和有效性。     

基于多任务异步处理的电力系统序网络拓扑分析

近年来,多核处理及多线程处理技术发展迅速,充分利用CPU资源,采用异步处理技术是大幅度提高电力系统网络拓扑分析计算效率的有效途径。本文提出了基于多任务异步处理的序网络拓扑分析方法,将电气元件抽象为节点和支路类型,建立连接关系类保存连接信息,异步化处理正序、零序网拓扑分析,采用任务嵌套的模式将耗时较长的节点阻抗矩阵的计算异步化为四个子任务独立执行,最终生成拓扑网络图及分析结果数据。针对四川某电网的实例拓扑分析表明了该方法的可行性与高效性。     

用于大规模电磁暂态模型自动生成的拓扑分层识别方法

电力系统拓扑自动识别是实现大规模电力系统电磁暂态可视化仿真模型自动生成的重要基础。现有算法大多局限于单层拓扑描述,难以满足大规模电磁暂态模型自动生成对模型分层清晰布局、模块化建模的应用需求。针对该问题提出一种基于关联矩阵压缩和支路指针矢量更新的电力系统拓扑分层识别方法。该方法避免了大量的图搜索和逻辑运算,实现了基于大规模数据源的厂站节点搜索和"站间拓扑+站内拓扑"的自动分层识别,为后续站点自动布局和元件参数自动映射工作提供拓扑基础。对简化系统算例和西南电网实际大规模系统算例进行算法测试分析,验证了所提方法的正确性及适应性。算法可直接应用于省级或区域级复杂电力系统的拓扑分层识别及可视化模型自动生成工作。     

考虑多种运行状态的台区拓扑辨识

由于供电可靠性的要求提高以及电力用户的增加,导致配电网的规模和复杂程度不断加大,增大了配电网拓扑的难度与时间。因此,为了加快拓扑的速度,提出一种改进矩阵算法,将拓扑分为全局拓扑、局部拓扑,并对两种拓扑分别进行改进。针对全局拓扑,对邻接矩阵使用节点消去法,对连通矩阵使用行扫描法,对关联矩阵使用两次节点消去法,形成局部拓扑关联矩阵;全局拓扑后,针对变位断路器,进行局部拓扑。首先,根据遥信变化,获知网络中哪些断路器发生变位;再根据局部拓扑关联矩阵,得到变位断路器与局部网络节点的连接情况;最后,根据这些信息对连通矩阵进行局部修改并进行矩阵的行扫描、母线分析和电气岛分析,就可以得到网络的局部拓扑,进而反映网络的全局拓扑。该方法的可靠性高,适用范围广,并且可以充分提高拓扑计算的效率。     

智能配电网拓扑信息的分布式存储和管理方法

提出一种适用于智能配电网分布式保护和控制系统的网络拓扑信息存储和拓扑管理方法。每个智能配电终端仅需配置安装处的基本拓扑信息,通过制定有序的广播通信策略可自动完成相邻配电终端信息的获取和拓扑逻辑层的划分,实现局部拓扑的识别,为快速的保护和控制功能提供所需的拓扑支撑。基于局部拓扑识别结果生成拓扑最小连接树,以拓扑最小连接树为基本单元确定代理终端,提出了基于代理节点的网络拓扑简化方法,为需要大范围拓扑信息支撑的功能提供拓扑信息的获取和管理方法。以智能配电网分布式故障自愈系统功能的实现为例,对智能配电网拓扑信息分布式存储和管理方法的应用进行了分析。     

静态安全分析中基于支路模型的拓扑分析

提出了基于支路模拟的拓扑分析对各种类型元件的开断和备自投动作类型进行了分析,充分利用第一次全局拓扑的信息,通过对预想故障支路和相关节点号的标识和修正,有效地避免了拓扑分析中的占时间比例80%左右的厂站分析。计算结果表明,该方法符合地区电网运行的实际情况,同时具有计算快速、有效的优点,符合当前电力系统在线应用的实际要求。     

基于拓扑片的智能分布式馈线拓扑分析

馈线拓扑分析是实现馈线自动化的基础,智能分布式馈线自动化(Distributed Intelligent Feeder Automation,DIFA)的馈线拓扑分析由配电终端自主实现面临着巨大的挑战。首先研究了FA应用的馈线拓扑模型,把电源、线路、母线和负荷等电气元件抽象为节点,以开关为边-电气元件为节点的多叉树表示的馈线拓扑作为DIFA馈线拓扑模型。提出了基于拓扑片的馈线拓扑分散配置方法,把每个配电终端覆盖的区域定义为拓扑片,每个配电终端配置存储拓扑片信息。把拓扑片的邻接关系用配电终端的邻接关系来定义,并映射成开关邻接关系。在拓扑片的配置中显性配置开关邻接关系,隐性包含线路节点、母线节点和负荷节点。最后提出了拓扑片拼接的馈线拓扑静态分析方法。所提出的基于拓扑片的馈线拓扑分析方法适用于DIFA,由配电终端自主实现,具有分析速度快和配置简单的优势。     

配电网拓扑结构等效解耦的方法

配电网节点众多,拓扑结构复杂。在实现配电自动化功能时,需要知道各个节点在配电网中的位置以及节点之间的相互联结关系,网络的拓扑结构模型不仅要描述出各节点的邻接关系,而且还要描述出各节点问的路径关系。章根据配电网拓扑结构的特点,提出了将配电网的拓扑结构等效解耦为边相接和边不相接的两种方法,得到若干个数目和负荷节点数目相同的单树枝。两种等效解耦的结果分别反映了配电网节点的联结关系和网络的拓扑分层。     

电力系统分块网络拓扑法的建模分析

传统的电网拓扑分析方法往往重复搜索路径,随着电网的规模日益加大,电网拓扑的复杂程度日益加重,更凸显了传统拓扑分析方法的速度慢、效率低,无法适应电力系统应用软件高时效性的要求。因此,提出一种分块网络拓扑法,引入开关间隔概念,将设备模型抽象成节点,建立节点邻接表,根据开关间隔特点设立一定规则对电网进行网络分块拓扑分析,当电网拓扑发生变化时通过涉及变化的局部网络拓扑重建达到全网拓扑更新的目的。     

基于计量系统数据的图形模块在江门电网的应用

计量自动化系统由于接入终端的数量庞大,终端采集的数据丰富,处理海量数据,因此有必要采用一种直观、先进的技术手段展示计量自动化系统采集、分析的数据,有效减轻监控人员人工筛选工作量,快速掌握区域性用电负荷信息。基于计量自动化系统数据的图形展示模块,主要采用多源异质异构信息关联、信息可视化流程等创新方式,利用热点网络重构、信息聚集技术等关键技术对电力企业生产中的设备资产属性关系进行深层次挖掘,整合传感网络中实时采集的设备运行信息。经在江门电网应用实践证明,该模块在故障快速定位导航、负荷分布密集度分析、运行稳定性及经济性等方面发挥了重要作用。     

独立电力网络拓扑分析方法及其在故障恢复中的应用

根据独立电力网络的结构特点,定义了一种实用的供、配电网设备模型,包括电源、负载及线路模型,给出了用于网络拓扑在线分析时的关联矩阵形成新方法。将拓扑分析方法应用于各类设备的故障跟踪中,结合对全局网络的简化分析,识别故障时的受影响元件。根据故障后各支路状态,对故障进行处理,为系统的故障恢复做好准备。实际网络管理系统运行情况表明,该算法能够准确、可靠地描述及跟踪系统网络的拓扑结构。     

一种基于追踪技术的快速电力网拓扑分析方法

针对传统网络拓扑方法多次重复搜索路径、效率低、速度慢的缺点,文章提出一种基于广度优先的快速网络拓扑方法.该方法将电力设备抽象为节点和支路,使拓扑过程不受网络接线形式和结构的约束,对输电网和配电网可统一进行拓扑分析,增强了算法的通用性.同时,该方法利用节点-支路邻接表,加快了拓扑速度.开关状态改变时,通过修改节点一支路邻接表,可进行局部重新拓扑,提高了拓扑灵活性.实际应用中,该方法可以满足系统对各电压等级网络拓扑的要求.