利用端子坐标进行静态拓扑的自动分析

提出了一种新的拓扑搜索算法,通过自动分析电气接线图中各图元对象的端子坐标,确定设备的连接状态.符合公共信息模型(CIM)规范且按照图模一体化方法设计的图形系统,可以有效地将设备的电气属性与几何外观相统一,成为拓扑搜索算法的基础.通过对图形画布的栅格化,直接将端子点的整数坐标作为其节点原始编号.将具有连通性的设备首先视为虚拟的断开开关,再进行节点归并,可以显著提高拓扑搜索效率.所提出的算法能适应各类电气设备图元、几何图元及新增未知图元,使拓扑搜索的时间复杂度从非线性的N2变为线性N.实际工程应用表明,当设备端子数为几百个时,速度可提高1个或2个数量级,并且端子数越多则速度提高越显著.     

基于图像识别技术的电力网络原始拓扑的自动生成

提出一种基于图像处理和模式识别的电力系统网络图识别方法。通过该方法可识别电力系统网络图等标量图像中的元件符号并将之转换为矢量图像,得到每个元件各端口的坐标位置,并根据端口位置来确定彼此间的连接关系,从而自动生成该网络图的原始拓扑。     

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CIM的集控站仿真培训建模支持系统

着重探讨了集控站仿真培训建模支持系统中如何基于CIM公共信息模型,以面向设备的建模方式实现图形数据库一体化的问题。从仿真培训建模的要求出发,讨论了系统仿真模型,并提出了图形建模系统的基本思想、结构和功能,描述了图元作为建模基本单位的定义方法和以图元库为手段的图元管理方法,同时给出了与CIM模型相符合的图元连接端子的设计方法,以及在此基础上实现的设备连接关系(拓扑)自动生成的方法。     

基于图谱理论的变电站二次系统图纸活化技术研究与应用实践

针对目前变电站二次系统原始图纸信息单一、数字化程度不高等问题,提出了基于图谱理论的变电站二次图纸活化技术.该方法将电气图元拓扑化,建立图元的拉普拉斯矩阵来表征图的结构特征,通过相似矩阵算法实现图元匹配识别,利用广度优先搜索算法实现元件连接关系提取,从而确定二次图纸元件特征、回路属性和逻辑连接.以在线监视与诊断、模型文件辅助设计以及仿真培训三方面的应用为例,详细探讨了变电站二次系统活化图纸在运维检修中的应用实践,进一步证明了该方法的创新性和有效性.     

基于IEC61970公共信息模型的地区电网操作票系统研究

遵循国际电工委员会制定的IEC61970公共信息模型CIM所定义的电力设备模型和图形拓扑结构模型,构建了地区电网设备图元及图元敏感区域,提出了基于CIM建模的电网拓扑分析的快速算法,实现在绘制网络接线图的同时完成设备连接关系节支矩阵的建立.根据CIM模型构建了地区电网专家系统知识库,并研究设计了专家系统推理机,实现了智能生成操作票.通过某地区电网运行,得到很高的出票正确率,提高了操作票开票效率.     

基于GIS坐标布局的配电单线图自动成图技术

以IEC 61968的公共信息模型(CIM)为基础,对配电网设备信息及拓扑连接关系进行解析。先通过四参数法将设备地理信息系统(GIS)坐标映射到网格化的图纸上完成初始布局,再针对"杆塔分布均匀规整、站房分布均匀、线路交叉少、整体图元分布均匀"的优化目标进行多目标优化建模,利用带线性递减策略的柯西变异粒子群算法进行优化布局,实现了兼顾灵活通用与布局美观的配电单线图自动成图,并生成可缩放矢量图形(SVG)格式文件与专网移动设备共享,以满足配电网运检业务的需要。     

基于SCD文件的智能变电站主接线自动生成方法

智能变电站配置描述(SCD)文件中没有直接描述一次设备及其拓扑关系的信息,不能直接得到主接线图。文中提出了一种利用SCD文件中智能电子设备(IED)模型信息快速自动生成主接线图的方法。该方法基于IED和一次设备之间的关联及复杂的虚连接关系,采用拓扑连接矩阵对设备拓扑关系进行表示,提出了基于预排序遍历树的IED信息处理模型用于设备拓扑连接关系辨识,利用可缩放矢量图和并行计算技术,只需要SCD文件即可实现主接线图自动生成。实测结果验证了所提方法的有效性和实用性。     

电网运行全景视图自动生成技术开发与应用

以往地理潮流图和厂站一次接线图都由人工绘制,而人工绘制的图形存在图模不一致问题,这给后续工作带来极大不便.为了解决此问题,提出一种电网运行全景视图自动生成技术.基于电网 CIM 模型和厂站 GIS坐标信息,通过拓扑分析建立厂站与厂站间的电气连接关系及位置关系,自动生成满足地理相对位置的各种地理潮流图;根据变电站内不同电压等级的接线识别及布局布线技术生成厂站一次接线图.该方案能提高系统成图效率和维护效率,降低绘图的人力成本,避免手工绘制图形存在的图模不一致隐患,提高电网调度决策的安全性。     

基于端点聚合的企业电力系统离线网络拓扑分析及应用

电力网络拓扑分析是对实际电力网络复杂电气接线的简化过程,是进行计算分析的基础。根据企业电力系统离线应用的特点,在CIM模型基础上,引入触点的概念,建立了适用于企业电力系统图形化电网建模的电气连接模型,提出了详细描述电气设备实际连接关系的连接线表示法。将所有电气上零阻抗连接的设备（或端点）聚合在一起,形成拓扑节点;然后利用拓扑节点与设备的关联关系,将所有电气上连通的设备（或端点）聚合在一起,形成拓扑岛。结合企业内部电力系统与外部电网的不同接入方式,分析了该方法在企业电力系统离线分析中的典型应用。算法分析和算例表明,该方法逻辑简单、结构清晰、结果信息丰富,适用于企业电力系统离线应用。     

基于全域电力大数据的配电网现状自动诊断分析技术研究

本文在考虑地区电网实际的基础上,对配电网生产管理系统、电网调度自动化系统、用户用电信息采集系统、气象信息系统以及全业务数据中心的配电网数据进行深度挖掘,提出了基于CIM的配电线路拓扑结构图重构方法,并提出了对中、低压配电网的现状自动进行诊断分析的具体思路和实施步骤。并针对配电网存在的线路分段过多、网架冗余问题、供电半径过大等主要问题,提出了配电网自动诊断分析的具体方法及实施步骤。并以某市电网进行实例计算分析,列举了配电网现状自动诊断分析结果,获得了与一流配电网目标之间的差距,验证了本文所提出的配电网现状自动诊断分析方法的有效性。     

一种启发式舰船电力网络拓扑分析方法

快速有效地跟踪网络拓扑对于实现舰船配电管理自动化至关重要.针对传统拓扑分析方法效率低、耗时多的缺点,提出将广度优先和启发式搜索技术相结合的舰船电力网络拓扑快速跟踪新方法.该方法基于面向对象技术构造了符合舰船电力网络特点的拓扑模型,利用节点和支路模型的双向关联关系描述电网拓扑结构.基于广度优先搜索对初始网络进行遍历,实现了支路类型识别和网络静态分区,并在此基础上,针对不同类支路状态变化,采用启发式规则更新局部网络拓扑,从而实现了电网拓扑的快速跟踪.对典型舰船电力网络的拓扑分析结果表明,该方法具有较好的实时性,相对于传统方法有效率更高.     

基于层次结构及模型驱动的配电网图形自动生成

随着配电网自动化及其相关系统建设水平的日益提高,系统之间的信息交换更加频繁。但鉴于当前不同系统对相同电力设备图元尚缺乏统一的定义标准,导致不同系统间图形缺乏交互能力,难以达到美观、一致性、实用化的需求。立足于配电网应用,通过拓扑模型抽取、对象识别、图元布局及智能布线等过程,实现了一种基于层次结构及模型驱动的配电网一次接线图的自动生成方法,为配电网自动化调度应用提供免维护的图形自动生成手段。通过工程现场的具体应用,验证了研究成果的有效性和实用性。     

空间数据库和ComGIS结合的拓扑分析研究

随着信息化技术的飞速发展,地理信息系统(GIS)逐渐成为信息产业的一个重要组成部分。为利用先进的信息化技术促进电力系统的发展,根据GIS的空间数据拓扑分析和电力网络拓扑分析的特点,在分析Oracle Spatial数据模型的基础之上,提出了一种基于GIS和空间数据库相结合的电力网络元件模型,并在此基础上进行了电力网络的拓扑分析研究。同时详细阐述了模型的构造过程,并用流程图的形式分析了拓扑的整个过程,将此方法应用到实际的短路电流计算程序中后,计算时间加快,计算效果有明显提高,表明该拓扑分析方法有很大的实用价值。     

基于对称分量模型的电力系统短路故障计算方法

对称分量法及其序网联接技术是电力系统故障处理的传统方法，但目前存在着许多因素引起了网络参数的三相不对称，以至序网无法分离，序网联接技术失效。该文以相分量故障处理方法为依据，提出了一种相分量坐标下的故障向量变换法。采用多态计算技术，用矩阵变换代替传统的数值计算，用不同的矩阵参数表达各种对称和不对称短路故障的特点，以使用统一的公式计算短路故障，将该方法推广至对称分量坐标下，无需序网联接就可以实现对称分量坐标下短路的故障处理，简化了短路电流计算编程的难点，分析了组合故障等情况，给出了新方法的处理结果，用实例证明了该方法简单实用的优越性。     

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。     

三相单级式光伏发电系统并网控制与仿真

基于三相单级式光伏并网发电系统的电路拓扑结构,提出了一种快速逼近插值算法实现光伏发电的最大功率跟踪,光伏并网采用电压外环和电流内环双闭环控制,通过同步旋转坐标变换结合逆变器的控制,利用比例积分控制实现无功功率与有功功率的独立解耦控制。MATLAB系统仿真结果表明,该方法能够快速稳定地实现单位功率因数最大功率并网,降低并网系统成本,提高光伏并网的电能质量。     

计及自动装置模拟的大电网在线静态安全分析

传统省级以上电网在线静态安全分析软件未考虑安全自动装置动作的影响,导致计算结果不能准确反映系统实际情况。文中提出了一种计及自动装置模拟的大电网在线静态安全分析的实用方法。采用基于启动条件集和动作行为集的自动装置自定义建模,有效减轻了模型维护的工作负担;通过局部网络拓扑获得自动装置动作后发生变化的逻辑节点,引入因子表快速...     

电力系统黑启动初始方案的自动形成

制定有效的黑启动方案时首先需要一组黑启动初始方案。文中提出了采用基于规则的深度优先搜索技术形成黑启动初始方案的新方法。该方法结合黑启动过程的要求及特点，首先总结出若干有效的规则，利用图形建模系统形成网络的拓扑关系，并结合这些规则采用基于深度优先搜索技术进行黑启动路径的搜索，从而搜索出更精简的初始方案。实际算例表明，该算法是有效的。