電網(wǎng)自動(dòng)化智能分區(qū)方法
【專利摘要】一種電網(wǎng)自動(dòng)化智能分區(qū)方法，首先構(gòu)建電網(wǎng)模型，將電網(wǎng)抽象成由頂點(diǎn)集和邊集組成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)定義分區(qū)邊界信息，再判斷電網(wǎng)拓?fù)溥B接發(fā)生變化后，對(duì)電網(wǎng)模型進(jìn)行拓?fù)渌阉鳎@得分區(qū)信息，在顯示設(shè)備上顯示分區(qū)信息。本發(fā)明能夠快速識(shí)別出電網(wǎng)內(nèi)各設(shè)備的分區(qū)信息，迅速地發(fā)現(xiàn)分區(qū)的合并與解列情況，在保證實(shí)時(shí)性的情況下，減少拓?fù)溆?jì)算的次數(shù)。
【專利說(shuō)明】電網(wǎng)自動(dòng)化智能分區(qū)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)自動(dòng)化智能分區(qū)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行了多年，較為成熟穩(wěn)定，但隨著電網(wǎng)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，一些基 本功能也漸漸增加了維護(hù)工作與監(jiān)控難度。
[0003] 電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的分區(qū)功能中，調(diào)度員需要快速地獲取設(shè)備所屬分區(qū)，而在電網(wǎng)調(diào) 度系統(tǒng)連接方式改變引起分區(qū)合并或解列時(shí)，不能直觀地從現(xiàn)有電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中得到信 息，目前的做法還是基于人工判斷，工作繁瑣且難以保證信息準(zhǔn)確度。
[0004] 這不僅限制了技術(shù)支持系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際效果與技術(shù)發(fā)展，而且對(duì)于滿足電網(wǎng)進(jìn)一 步發(fā)展的需要存在一定的差距，降低了智能電網(wǎng)的智能化、先進(jìn)性、安全可靠性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種電網(wǎng)自動(dòng)化智能分區(qū)方法，能夠快速識(shí)別出電網(wǎng)內(nèi)各設(shè)備的分區(qū) 信息，迅速地發(fā)現(xiàn)分區(qū)的合并與解列情況，在保證實(shí)時(shí)性的情況下，減少拓?fù)溆?jì)算的次數(shù)。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種電網(wǎng)自動(dòng)化智能分區(qū)方法，該方法包含以下 步驟： 步驟S1、構(gòu)建電網(wǎng)模型，將電網(wǎng)抽象成由頂點(diǎn)集和邊集組成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； 步驟S2、根據(jù)電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)定義分區(qū)邊界信息； 步驟S3、判斷電網(wǎng)拓?fù)溥B接是否發(fā)生變化，如果是，進(jìn)行步驟S4 ; 步驟S4、對(duì)電網(wǎng)模型進(jìn)行拓?fù)渌阉?，獲得分區(qū)信息，進(jìn)行步驟S5 ; 步驟S5、在顯示設(shè)備上顯示分區(qū)信息，返回步驟S2。
[0007] 所述的步驟S1包含以下步驟： 步驟S1. 1、將電網(wǎng)中的設(shè)備抽象為節(jié)點(diǎn)和邊； 開(kāi)斷設(shè)備存在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)號(hào)，交流線段屬于雙節(jié)點(diǎn)設(shè)備，母線、終端設(shè)備屬于單節(jié)點(diǎn)設(shè) 備，三卷變壓器屬于三節(jié)點(diǎn)設(shè)備，每個(gè)節(jié)點(diǎn)即是一個(gè)頂點(diǎn)，雙節(jié)點(diǎn)設(shè)備包含一條邊，三節(jié)點(diǎn) 設(shè)備包含兩條邊； 步驟S1. 2、對(duì)頂點(diǎn)集和邊集及進(jìn)行整體建模，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備間連接關(guān)系的生成。
[0008] 所述的步驟S1. 2中，整體建模的方法采用有向圖。
[0009] 所述的步驟S2中，所述的電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包含若干分區(qū)、分區(qū)之間的邊界線路、以 及分區(qū)之間的聯(lián)絡(luò)線；每個(gè)分區(qū)包含500kV廠站和連接500kV廠站的若干220kV廠站。 [0010] 所述的步驟S2中，采用分區(qū)信息表來(lái)定義分區(qū)邊界信息， 分區(qū)信息表的結(jié)構(gòu)包含：中文名稱、英文名稱、合并標(biāo)識(shí)、合并分區(qū)ID、母線ID和邊界 線路ID ; 所述的分區(qū)信息表中，"中文名稱"一欄中填入分區(qū)的中文名稱，"英文名稱"一欄中填 入分區(qū)的英文名稱，"中文名稱"和"英文名稱"與該分區(qū)中的交流線段設(shè)備具有一一對(duì)應(yīng)關(guān) 系，如果分區(qū)之間的聯(lián)絡(luò)線為運(yùn)行狀態(tài)，則認(rèn)為分區(qū)是合并的，則在"合并標(biāo)識(shí)"一欄中填入 "是"，"合并分區(qū)ID" 一欄中填入合并的多個(gè)分區(qū)中第一個(gè)分區(qū)的ID，"母線ID" 一欄中填 入所有的母線，"邊界線路ID" 一欄中填入所有的邊界線路的ID。
[0011] 所述的步驟S3中，通過(guò)不同分區(qū)的分區(qū)信息表中的合并標(biāo)識(shí)的變化來(lái)判斷電網(wǎng) 拓?fù)溥B接是否發(fā)生變化。
[0012] 所述的步驟S4包含以下步驟： 步驟S4. 1、采用拓?fù)渌阉鞣椒ㄒ来伪闅v電網(wǎng)模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在開(kāi)關(guān)斷 開(kāi)處或分界線路處停止搜索； 步驟S4. 2、搜索路徑上的所有節(jié)點(diǎn)都屬于同一個(gè)分區(qū)，為該分區(qū)內(nèi)的每個(gè)設(shè)備編上分 區(qū)號(hào)； 步驟S4. 3、根據(jù)該分區(qū)內(nèi)的交流線段設(shè)備，在分區(qū)信息表中查找到分區(qū)名稱，建立分區(qū) 號(hào)與分區(qū)名稱的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0013] 所述的步驟S4. 1中，所述的拓?fù)渌阉鞣椒ò疃葍?yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索。
[0014] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1、利用已定義模型節(jié)點(diǎn)連接關(guān)系，構(gòu)建電網(wǎng)模型，定義合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，保證各種資源 統(tǒng)一性。
[0015] 2、遍歷電網(wǎng)內(nèi)每一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在較短時(shí)間內(nèi)計(jì)算出全網(wǎng)設(shè)備的分區(qū)信息，可以在保 證實(shí)時(shí)性的情況下，減少拓?fù)溆?jì)算的次數(shù)。
[0016] 3、利用可視化技術(shù)，將分區(qū)信息轉(zhuǎn)換為文字，直觀的顯示在圖形界面上，方便查 看。
[0017] 4、智能地識(shí)別電網(wǎng)內(nèi)各設(shè)備所屬分區(qū)，并在拓?fù)溥B接發(fā)生變化時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)分區(qū) 重新識(shí)別，迅速地發(fā)現(xiàn)分區(qū)的合并與解列情況，同時(shí)更新設(shè)備所屬分區(qū)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1是本發(fā)明的流程圖。
[0019] 圖2是電網(wǎng)拓?fù)鋱D。
[0020] 圖3是無(wú)向圖。
[0021] 圖4是無(wú)向圖的邊數(shù)組。
[0022] 圖5是有向網(wǎng)圖。
[0023] 圖6就是有向網(wǎng)圖的鄰接矩陣。
[0024] 圖7是無(wú)向圖的鄰接表。
[0025] 圖8和圖9是帶權(quán)值的有向網(wǎng)圖的鄰接表。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 以下根據(jù)圖1?圖9具體說(shuō)明本發(fā)明的較佳實(shí)施例。
[0027] 如圖1所示，本發(fā)明提供一種電網(wǎng)自動(dòng)化智能分區(qū)方法，該方法包含以下步驟： 步驟S1、構(gòu)建電網(wǎng)模型，將電網(wǎng)抽象成由頂點(diǎn)集和邊集組成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； 步驟S2、根據(jù)電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)定義分區(qū)邊界信息； 步驟S3、判斷電網(wǎng)拓?fù)溥B接是否發(fā)生變化，如果是，進(jìn)行步驟S4 ; 步驟S4、對(duì)電網(wǎng)模型進(jìn)行拓?fù)渌阉?，獲得分區(qū)信息，進(jìn)行步驟S5 ; 步驟S5、在顯示設(shè)備上顯示分區(qū)信息，返回步驟S2。
[0028] 所述的步驟S1包含以下步驟： 步驟S1. 1、將電網(wǎng)中的設(shè)備抽象為節(jié)點(diǎn)和邊； 構(gòu)建電網(wǎng)模型時(shí)，電網(wǎng)建模的各設(shè)備均會(huì)分配各自的節(jié)點(diǎn)號(hào)，并由自身性質(zhì)決定一個(gè) 設(shè)備的節(jié)點(diǎn)號(hào)個(gè)數(shù)，開(kāi)斷設(shè)備(開(kāi)關(guān)、刀閘）等存在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)號(hào)，交流線段也屬于雙節(jié)點(diǎn)設(shè) 備，母線、終端設(shè)備等屬于單節(jié)點(diǎn)設(shè)備，三卷變壓器屬于三節(jié)點(diǎn)設(shè)備，直聯(lián)的兩個(gè)設(shè)備，各自 的節(jié)點(diǎn)號(hào)中須有一個(gè)相同，以此來(lái)構(gòu)成整個(gè)電網(wǎng)的設(shè)備連接關(guān)系，從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)角度來(lái)說(shuō)，每 個(gè)節(jié)點(diǎn)即是一個(gè)頂點(diǎn)，雙節(jié)點(diǎn)設(shè)備包含一條邊，三節(jié)點(diǎn)設(shè)備包含兩條邊。
[0029] 步驟S1. 2、對(duì)頂點(diǎn)集和邊集及進(jìn)行整體建模，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備間連接關(guān)系的生成； 所述的步驟S1. 2中，整體建模的方法可采用有向圖。
[0030] 電網(wǎng)系統(tǒng)中各類設(shè)備可抽象為頂點(diǎn)與邊的集合，每一個(gè)頂點(diǎn)即是一個(gè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)， 每條邊可代表一個(gè)雙端設(shè)備，整個(gè)電網(wǎng)由無(wú)數(shù)個(gè)頂點(diǎn)與邊組成一張無(wú)向圖，通過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 與算法可對(duì)電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行整體建模，并發(fā)掘其中的連接關(guān)系，在關(guān)系網(wǎng)絡(luò)中完成電力系統(tǒng) 應(yīng)用、例如拓?fù)浞勒`、旁路代自動(dòng)識(shí)別、電氣島分析等等。
[0031] 圖（Graph)是一種較線性表和樹(shù)更為復(fù)雜的非線性結(jié)構(gòu)。在線性結(jié)構(gòu)中，結(jié)點(diǎn)之 間的關(guān)系是線性關(guān)系，除開(kāi)始結(jié)點(diǎn)和終端結(jié)點(diǎn)外，每個(gè)結(jié)點(diǎn)只有一個(gè)直接前趨和直接后繼。 在樹(shù)形結(jié)構(gòu)中，結(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系實(shí)質(zhì)上是層次關(guān)系，同層上的每個(gè)結(jié)點(diǎn)可以和下一層的零 個(gè)或多個(gè)結(jié)點(diǎn)（即孩子）相關(guān)，但只能和上一層的一個(gè)結(jié)點(diǎn)（即雙親）相關(guān)(根結(jié)點(diǎn)除外)。然 而在圖結(jié)構(gòu)中，對(duì)結(jié)點(diǎn)（圖中常稱為頂點(diǎn)）的前趨和后繼個(gè)數(shù)都是不加限制的，即結(jié)點(diǎn)之間 的關(guān)系是任意的。圖中任意兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間都可能相關(guān)。由此，圖的應(yīng)用極為廣泛，特別是近 年來(lái)的迅速發(fā)展，已滲透到諸如語(yǔ)言學(xué)、邏輯學(xué)、物理、化學(xué)、通信工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及數(shù) 學(xué)的其它分支中。
[0032] 若圖G中的每條邊都是有方向的，則稱G為有向圖（Digraph)。在有向圖中，一條 有向邊是由兩個(gè)頂點(diǎn)組成的有序?qū)?，有序?qū)νǔＳ眉饫ㄌ?hào)表示。例如，< vi，vj >表示一條 有向邊，vi是邊的始點(diǎn)(起點(diǎn))，vj是邊的終點(diǎn)。因此,< vi, vj >和< vj, vi >是兩條不 同的有向邊。有向邊也稱為?。ˋrc),邊的始點(diǎn)稱為弧尾（Tail),終點(diǎn)稱為弧頭（Head)。
[0033] 圖G由兩個(gè)集合V和E組成，記為G = (V，E)，其中v是頂點(diǎn)的有窮非空集合，E是 V中頂點(diǎn)偶對(duì)(稱為邊)的有窮集。通常，也將圖G的頂點(diǎn)集和邊集分別記為V (G)和E (G)。 E (G)可以是空集，若E (G)為空，則圖G只有頂點(diǎn)而沒(méi)有邊，稱為空?qǐng)D。
[0034] 圖的鄰接矩陣存儲(chǔ)方式是用兩個(gè)數(shù)組來(lái)表示圖。一個(gè)一維數(shù)組存儲(chǔ)圖中頂點(diǎn)信 息，一個(gè)二維數(shù)組(鄰接矩陣）存儲(chǔ)圖中的邊或弧的信息。
[0035] 設(shè)圖G有η個(gè)頂點(diǎn)，則鄰接矩陣是一個(gè)n*n的方陣，定義為：

【權(quán)利要求】
1. 一種電網(wǎng)自動(dòng)化智能分區(qū)方法，其特征在于，該方法包含以下步驟： 步驟S1、構(gòu)建電網(wǎng)模型，將電網(wǎng)抽象成由頂點(diǎn)集和邊集組成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； 步驟S2、根據(jù)電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)定義分區(qū)邊界信息； 步驟S3、判斷電網(wǎng)拓?fù)溥B接是否發(fā)生變化，如果是，進(jìn)行步驟S4 ; 步驟S4、對(duì)電網(wǎng)模型進(jìn)行拓?fù)渌阉?，獲得分區(qū)信息，進(jìn)行步驟S5 ; 步驟S5、在顯示設(shè)備上顯示分區(qū)信息，返回步驟S2。
2. 如權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)自動(dòng)化智能分區(qū)方法，其特征在于，所述的步驟S1包含以 下步驟： 步驟S1. 1、將電網(wǎng)中的設(shè)備抽象為節(jié)點(diǎn)和邊； 開(kāi)斷設(shè)備存在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)號(hào)，交流線段屬于雙節(jié)點(diǎn)設(shè)備，母線、終端設(shè)備屬于單節(jié)點(diǎn)設(shè) 備，三卷變壓器屬于三節(jié)點(diǎn)設(shè)備，每個(gè)節(jié)點(diǎn)即是一個(gè)頂點(diǎn)，雙節(jié)點(diǎn)設(shè)備包含一條邊，三節(jié)點(diǎn) 設(shè)備包含兩條邊； 步驟S1. 2、對(duì)頂點(diǎn)集和邊集及進(jìn)行整體建模，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備間連接關(guān)系的生成。
3. 如權(quán)利要求2所述的電網(wǎng)自動(dòng)化智能分區(qū)方法，其特征在于，所述的步驟S1. 2中，整 體建模的方法采用有向圖。
4. 如權(quán)利要求2所述的電網(wǎng)自動(dòng)化智能分區(qū)方法，其特征在于，所述的步驟S2中，所述 的電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包含若干分區(qū)、分區(qū)之間的邊界線路、以及分區(qū)之間的聯(lián)絡(luò)線；每個(gè)分區(qū)包 含500kV廠站和連接500kV廠站的若干220kV廠站。
5. 如權(quán)利要求4所述的電網(wǎng)自動(dòng)化智能分區(qū)方法，其特征在于，所述的步驟S2中，采用 分區(qū)信息表來(lái)定義分區(qū)邊界信息， 分區(qū)信息表的結(jié)構(gòu)包含：中文名稱、英文名稱、合并標(biāo)識(shí)、合并分區(qū)ID、母線ID和邊界 線路ID ; 所述的分區(qū)信息表中，"中文名稱"一欄中填入分區(qū)的中文名稱，"英文名稱"一欄中填 入分區(qū)的英文名稱，"中文名稱"和"英文名稱"與該分區(qū)中的交流線段設(shè)備具有一一對(duì)應(yīng)關(guān) 系，如果分區(qū)之間的聯(lián)絡(luò)線為運(yùn)行狀態(tài)，則認(rèn)為分區(qū)是合并的，則在"合并標(biāo)識(shí)"一欄中填入 "是"，"合并分區(qū)ID" 一欄中填入合并的多個(gè)分區(qū)中第一個(gè)分區(qū)的ID，"母線ID" 一欄中填 入所有的母線，"邊界線路ID" 一欄中填入所有的邊界線路的ID。
6. 如權(quán)利要求5所述的電網(wǎng)自動(dòng)化智能分區(qū)方法，其特征在于，所述的步驟S3中，通過(guò) 不同分區(qū)的分區(qū)信息表中的合并標(biāo)識(shí)的變化來(lái)判斷電網(wǎng)拓?fù)溥B接是否發(fā)生變化。
7. 如權(quán)利要求6所述的電網(wǎng)自動(dòng)化智能分區(qū)方法，其特征在于，所述的步驟S4包含以 下步驟： 步驟S4. 1、采用拓?fù)渌阉鞣椒ㄒ来伪闅v電網(wǎng)模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在開(kāi)關(guān)斷 開(kāi)處或分界線路處停止搜索； 步驟S4. 2、搜索路徑上的所有節(jié)點(diǎn)都屬于同一個(gè)分區(qū)，為該分區(qū)內(nèi)的每個(gè)設(shè)備編上分 區(qū)號(hào)； 步驟S4. 3、根據(jù)該分區(qū)內(nèi)的交流線段設(shè)備，在分區(qū)信息表中查找到分區(qū)名稱，建立分區(qū) 號(hào)與分區(qū)名稱的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
8. 如權(quán)利要求7所述的電網(wǎng)自動(dòng)化智能分區(qū)方法，其特征在于，所述的步驟S4. 1中，所 述的拓?fù)渌阉鞣椒ò疃葍?yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索。
【文檔編號(hào)】H02J13/00GK104218673SQ201410382993
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】吳世敏, 徐芳敏, 衛(wèi)忠, 張麟, 夏威, 張晉, 朱齊, 解翔, 王偉, 陳國(guó)新, 陳志樑, 奚曹明 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)上海市電力公司, 國(guó)電南瑞科技股份有限公司