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电力网络实时拓扑分析的两种算法的实现

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 长沙电力学院学报(自然科学版)电力网络实时拓扑分析的两种算法的实现竺炜,穆大庆(长沙电力学院电力工程系,湖南长沙410077)可靠性和实时性。 电力网络拓扑分析的功能是根据电网的开关状态分析判断出电网的结构(即拓扑),也就是根据开关状态把各种设备(如发电机、负荷馈线、并联电抗器、变压器、输电线等)连接的电网表示成能用于电力系统分析计算的结点一支路模型,并且识别相互孤立的子系统。它是电力系统仿真和分析计算的基础。 电力网络拓扑分析要求很高的实时性和可靠性,本文米用广度优先法和深度优先法编了两个拓扑分析程序,并在某省电网仿真系统上进行了运行,取得了良好的效果。 1拓扑分析的两种算法分组成。第1步是厂站的接线分析,根据厂站内开关的状态,通过搜索,将由闭合开关相连的所有母线段(本文将母线段称为节点,如中的节点1~20)集合成一个结点;第2步是系统网络分析,采用同样的搜索方法,根据支路(线路或变压器)的连接情况,将整个系统的结点由投运支路连接成若干子系统。如所示的3个厂站的模型系统,在当前开关状态下,经厂站接线分析共有6个结点,经系统网络分厂站丨行情况下电网拓扑变化不大的特点,提出了全网拓扑分析快速局部网络拓扑修正的方法。分析了DTS的特殊要求,介绍了一种用于DTS中的快速、可靠的拓扑分析方法。 这几种方法虽然对电网络模型的处理方法不同,但都有连通搜索的基本过程。拓扑分析的实质就是求解图的连通性问题,有两种算法适合电力网络拓扑分析,即深度优先法和广度优先法。深度优先法是从某一顶点出发,沿连通的支路搜索到一条路径的末端,再回逆到分支节点搜索其它路径,直到所有连通的支路和节点都被搜索到。广度优先法是以某一节点为起点,按层依次访问和起点有路径相通且路径长度为1、2、…的节点。本文针对1个实际电网仿真系统,根据的电网络模型,介绍了两种算法的实现过程。 2两种算法的实现2.2广度优先法的实现广度优先法的实现如所示。 3算例结果某省电网规模为:厂站数98,发电机台数58,负荷开关164开关总数882,支路数498,节点数391.本人用这2个程序对某省电网在某一时刻开关状态下进行了电网拓扑分析。程序运行的硬件平台是RISC工作站Sunsparc20,软件平台是Unix操作系统,Panda实时数据管理系统。程序运行结果如表1.表1程序运行结果方法搜索过的节点次数子系统数时间(ms)深度优先法广度优先法搜索N―1次,搜索过的总的节点次数远多过网络实际点数,但小于2倍网络节点数;广度优先法搜索过的节点次数正好就是网络节点数,且初始顶点的选取不会对搜索次数有任何影响。所以广度优先法较为快速、可靠。电网拓扑分析是动态潮流、安全分析、动态仿真等模块的基础,而本文实现的2种算法是电网拓扑分析的基础算法。

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