一种配电网络拓扑快速增量建模方法

将配电网中的开关和T接点看作节点、将馈线段当作边,采用邻接表描述节点和边的连接关系,用从属关系反映配电变压器与边的连接关系.提出一个14列的拓扑编辑表记录编辑操作,每行反映一次编辑操作.详细描述了节点添加、节点删除、节点类型变更、边的添加和删除等基本编辑操作的处理方法,论述了拓扑变更后边与配电变压器从属关系调整方法,论述了根据拓扑编辑表进行配电网络拓扑的快速增量建模的方法,结合实例对提出的方法进行了分析和说明,结果表明提出的方法是可行的.     

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。     

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。     

基于CIM的配电网GIS数据模型存储与维护方法研究

选定CIM模型中的核心、电线、拓扑、量测等包中的相关类和关系作为构建配电网GIS数据模型的CIM子集,并对空间数据交换模型进行了阐述。采用关系型数据库实现配电网GIS空间数据库的设计,将数据模型中的泛化、聚合和简单关联映射为关系型数据库的表间引用关系。提出的数据模型存储方法避免了类间关联全部下落于叶节点类,降低了叶节点对象之间关系的复杂度。通过对配电网GIS数据模型中的类进行适当扩展,为其添加数据维护操作和必要的属性扩展,进而生成数据维护命令,使数据和关系维护变成类对象自身的责任。通过为导电设备类增加Mount和Unmount操作来封装对导电设备的安装和拆除过程,生成拓扑维护命令,改变导电设备安装或拆除后的网络电气连接关系。实例研究表明,所提出的GIS数据模型存储与维护方法降低了配电网对象之间关系维护的复杂度。     

按分支节点完全等效解耦的配电网故障定位法

提出了一种按分支节点完全等效解耦的配电网故障定位新方法。用邻接表结构体存储配电网络拓扑信息、将配网拓扑等效解耦为边不相接路径的定理进行了推广．将网络解耦成若干务单树枝支路,以首节点、次节点和末节点三节点信息组来描述单树枝支路．进而提出新的判据,初步定位故障所在支路。经对该支路进行详细故障定位,该方法对多重故障定位同样适用,从效果上可以看出该方法减小了计算量,缩小故障判定的范围,可以快速准确地实现故障定位的要求。     

基于AMI量测信息的低压配电网拓扑校验方法

针对目前低压配电网络拓扑连接关系辨识的难题,提出了一种基于AMI量测信息的低压配电网拓扑校验方法。该方法首先借助高级量测体系AMI提供的负荷量测信息以及网络数据,得出同一配电变压器下各负荷所属耦合节点电压以及所属支路电流,然后分别求得所有负荷间耦合节点电压和支路电流的相关系数,进行相关性分析,即相关性强的负荷同属于同一馈线,进而确定各负荷所属的馈线;之后根据负荷的耦合节点电压幅值大小,确定各负荷在所属馈线中的上下游关系,最后通过相关性分析结果以及负荷的耦合节点电压分布,对存在错误连接关系的负荷进行修正,最终完成低压配电网络拓扑的校验与修正。算例证明了该算法的可行性与有效性。     

用邻接多重表实现节点优化编号

本文提出用无向图来描述电力系统网络结构，邻接多重表是无向图的一种比较了的存储结构，利用邻接多重表能比较方便的实现对无向图中节点的计算和边的操作，如统计节点的度，增加一条边，删除原有的边。而这些都是节点优化编号中的关键之处。实践证明，利用邻接多重表比较容易编程，节约内存，对大系统更是如此。     

配电自动化不良数据辨识和配电网结线分析

提出将柱上开关看成节点,将相邻2个节点间的馈线和配电变压器综合看成边的配电网简化模型。在此基础上提出例行辨识、突变量启动辨识与通信中断辨识3种配电网不良数据辨识和结线分析的方法。该方法能够在个别数据受到干扰时,得出正确的配电网拓扑结构。文中给出了4个典型实例。     

10 kV电网故障图模一体化处理平台

将SVG运用于10 kV电网故障定位、隔离与恢复系统的网络建模与表达,研究了电网SVG图形描述,设备图元建模,提出了基于坐标和节点融合的设备连接关系生成方法,实现了基于设备模型的拓扑自动生成和完整性检查,开发了电网图形编辑、存储与发布平台,实现了设备编号和拓扑的自动生成,探讨了系统SVG图形Web发布方法,应用于电网故障定位、动态着色、故障设备隔离和恢复及其校核操作,为系统的可视化实现提供了关键技术基础。     

10 kV电网故障图模一体化处理平台

将SVG运用于10 kV电网故障定位、隔离与恢复系统的网络建模与表达,研究了电网SVG图形描述,设备图元建模,提出了基于坐标和节点融合的设备连接关系生成方法,实现了基于设备模型的拓扑自动生成和完整性检查,开发了电网图形编辑、存储与发布平台,实现了设备编号和拓扑的自动生成,探讨了系统SVG图形Web发布方法,应用于电网故障定位、动态着色、故障设备隔离和恢复及其校核操作,为系统的可视化实现提供了关键技术基础.     

基于区域负荷的配电网超短期负荷预测

建立了以馈线开关为节点、以馈线为边的配电网简化模型，并采用负荷作为节点和边的权，给出了节点的负荷与边的负荷的关系。采用对负荷历史数据和温度历史数据进行统计分析的方法，对超出历史温度范围的情形采用最小二乘法拟合，得出了配电区域的超短期负荷预测结果，利用节点的负荷与边的负荷的关系进一步得出全配电网的超短期负荷预测结果。配电网运行方式的改变并不影响所提出的方法的预测精度。实际应用结果证实了所提出的方法的可行性。     

含光伏电源配电网的改进矩阵保护算法

为了解决分布式电源并网给配电网保护带来的问题,针对含光伏电源的配电网,给出一种基于广域保护的故障区域定位矩阵算法。利用智能电子设备(IED)收集节点电流信息,根据电流综合幅值判定故障搜索方向,形成故障区域搜索正方向矩阵和反方向矩阵。保护算法在矩阵修订过程中对网络拓扑结构的中间节点和边缘节点不作区分,使用同样的修订方法,简化了算法,对不断变化的网络拓扑结构有适应性,并且在判据中能清楚分辨这两类节点。算例分析结果表明,改进的矩阵保护算法对故障的区域定位是有效的。     

考虑任务迁移的配电网边缘计算节点部署方法

需求侧部署边缘计算节点能有效降低电力网络的数据传输和存储压力,提高电力业务的服务质量。目前电力工程领域多从电网拓扑的维度确定边缘节点的部署位置,并以网格化的方法划定各节点服务范围,且节点间的工作过程相互独立,这使得边缘节点选址定容过程灵活性较低,同时可能造成设备计算资源的浪费。为此本文提出一种考虑任务迁移的边缘计算节点部署方法。首先,基于边缘设备特点和我国居民住区空间特征提出一种考虑任务迁移的边缘计算架构;其次,结合居民节点空间信息、用电规律形成特征数据,进而利用改进的密度峰值分析算法确定边缘节点部署的数量、地址及服务范围;最后,设计启发式算法实现边缘节点之间的任务迁移,保证各节点的计算资源得到均衡利用,提高系统的稳定性。本文以南京市某居民区为例设计仿真实验,结果表明所提边缘节点部署方法能有效降低居民节点原始数据传输成本,同时,任务迁移算法能有效改善边缘设备计算资源使用均衡度,提升区域内边缘计算服务的执行效率。     

基于二维节点控制的馈线保护原理

从实现复杂配电网的区域性故障快速识别及保护的角度，提出了一种基于二维拓扑关系的面向配电网控制节点的馈线保护原理，即：在配电网网架结构和通信通道可靠、采用大量高性能断路器的条件下，可利用馈线的快速通信实现馈线终端的特殊保护功能，分层分布地独立实现配电网的故障定位与隔离，同时实现保护终端的自组织、自管理。文中定义了配电网通用控制节点、控制组、控制域的概念，提出了控制节点间的通信方案。     

基于离散Fréchet距离和剪辑近邻法的低压配电网拓扑结构校验方法

针对低压配电网拓扑结构人工校验成本高、准确性不够、可操作性差的问题,提出了一种基于离散Fréchet距离和剪辑K近邻的配电网拓扑结构校验方法。基于电网GIS平台配变经纬度坐标数据计算校验用户台区变压器与该地区其它变压器之间的距离,搜索该校验用户的邻近台区。通过计算校验用户与所在台区其它用户、邻近台区所有用户之间智能电能表电压曲线离散Fréchet距离,进而运用剪辑近邻法对训练样本集进行修剪生成少量的关键样本集,可有效降低搜索复杂度,进而快速判别校验用户的正确台区类别,有效验证电网GIS平台用户与台区变压器拓扑连接关系的正确性。     

基于路径搜索的多节点低压电力线信道建模方法

为进一步实现多节点网络通信环境的精确仿真与模拟,本文从传输线理论出发,提出了一种基于低压电力网络拓扑的多节点电力线信道响应的生成方法。依据电力网络拓扑,通过最短路径搜索算法获取主干路径,并采用基于广度优先的搜索算法得到分支线路的父子节点关系表,由深至浅地对节点等效阻抗逐一更新,最后通过网络级联获取传输参量矩阵,求取信道频率响应。该方法原理清晰简明,适用于对任意给定拓扑结构的低压配电网络与室内电力网络等环境。仿真与实验结果表明该方法在给定的电力网络拓扑下能够有效地对低压电力网络中多个节点间信道进行模拟。     

图形数据库一体化的厂站接线拓扑分析

提出一种基于邻接矩阵的厂站拓扑分析方法。并介绍了采用图形数据库一体化技术实现该方法的具体步骤。通过在电气图形编辑界面设置绘图网格。使得连通的电气图形元件具有相同的端点坐标，分析这些坐标可以判断电气图形的连通性情况。进而通过对厂站模型中各开关、结点的编号，形成厂站的结点一开关关联矩阵：推导结点一开关关联矩阵。最终得到表示厂站拓扑关系的结点邻接矩阵。该方法较传统的拓扑方法具有更好的通用性和可扩充性。通过程序软件实现并验证了该方法的正确性。