一種基于割節(jié)點(diǎn)辨識(shí)的電網(wǎng)局部拓?fù)涓櫡椒?br> 【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于割節(jié)點(diǎn)辨識(shí)的電網(wǎng)局部拓?fù)涓櫡椒?，包括：建立電網(wǎng)跟蹤模型，所述電網(wǎng)拓?fù)涓櫮Ｐ蜑楹?jiǎn)單無向圖G(V,E)，其中V為節(jié)點(diǎn)，E為支路；根據(jù)開關(guān)變位信息實(shí)時(shí)修改電網(wǎng)拓?fù)涓櫮Ｐ偷耐負(fù)溥B接關(guān)系。由圖論知識(shí)可知，只有割節(jié)點(diǎn)分裂才可能引起電氣島分裂。本發(fā)明提出了割節(jié)點(diǎn)分裂引起電氣島分裂的判據(jù)。當(dāng)發(fā)生分裂的節(jié)點(diǎn)是割節(jié)點(diǎn)且滿足割節(jié)點(diǎn)分裂引起電氣島分裂的判據(jù)時(shí)，才進(jìn)行全網(wǎng)拓?fù)渌阉鳎瑥亩行p少了計(jì)算量。
【專利說明】
一種基于割節(jié)點(diǎn)辨識(shí)的電網(wǎng)局部拓?fù)涓櫡椒?br>
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電網(wǎng)技術(shù)，尤其涉及一種基于割節(jié)點(diǎn)辨識(shí)的電網(wǎng)局部拓?fù)涓櫡椒ā?br>
【背景技術(shù)】
[0002]電網(wǎng)拓?fù)浞治鍪请娏ο到y(tǒng)各種實(shí)時(shí)應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)。一般情況下，開關(guān)變位只會(huì)引起電網(wǎng)局部拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化。因此，提高電網(wǎng)局部拓?fù)涓櫡椒ǖ男蕦?duì)于保證這些應(yīng)用軟件的實(shí)時(shí)性具有至關(guān)重要的作用。
[0003]開關(guān)變位分為開關(guān)“合”事件和開關(guān)“開”事件。開關(guān)閉合后，不需要拓?fù)渌阉?，局部跟蹤過程簡(jiǎn)單。開關(guān)斷開后，首先在廠站內(nèi)進(jìn)行拓?fù)渌阉鳎袛嚅_關(guān)斷開是否引起節(jié)點(diǎn)分裂。若節(jié)點(diǎn)發(fā)生分裂，則繼續(xù)網(wǎng)絡(luò)搜索，判斷是否發(fā)生電氣島分裂，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)搜索結(jié)果劃分電氣島。由于網(wǎng)絡(luò)搜索的節(jié)點(diǎn)規(guī)模遠(yuǎn)大于廠站搜索的節(jié)點(diǎn)規(guī)模，開關(guān)變位后拓?fù)涓櫟男手饕Q于網(wǎng)絡(luò)搜索的效率。
[0004]目前，大多數(shù)方法在節(jié)點(diǎn)分裂后，直接對(duì)全網(wǎng)展開搜索，確定電氣島是否發(fā)生分裂及電氣島劃分。
[0005]例如2005年10月《電網(wǎng)技術(shù)》第29卷第19期公開了一篇文獻(xiàn)《基于圖論與人工智能搜索技術(shù)的電網(wǎng)拓?fù)涓櫡椒ā罚渲泄_了當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，其拓?fù)渌阉鞣椒ㄈ缦?
[0006]如開關(guān)發(fā)生了“開”事件，根據(jù)站內(nèi)已有拓?fù)浞治鼋Y(jié)果更新開關(guān)變位所新增結(jié)點(diǎn)的支路鏈表。從開關(guān)兩端的一個(gè)結(jié)點(diǎn)開始按照結(jié)點(diǎn)樹遍歷其它結(jié)點(diǎn)，再從開關(guān)的另一側(cè)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行樹狀搜索，如搜索到一支路與前一個(gè)搜索樹相連，則開關(guān)兩端的結(jié)點(diǎn)屬于同一個(gè)電氣島O
[0007]以上方法的不足如下:
[0008]①只要是發(fā)生的“開”事件，就以開關(guān)兩端的結(jié)點(diǎn)為起點(diǎn)，分別進(jìn)行全網(wǎng)搜索；
[0009]②全網(wǎng)搜索方法為樹狀搜索法，以矩陣計(jì)算為基礎(chǔ)。該搜索方法的基本策略是選取與其它結(jié)點(diǎn)聯(lián)系最多的結(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的行(記為基準(zhǔn)行)，從第一行開始與其它節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的行求交集。若存在交集，則求并集。用并集作為新的基準(zhǔn)行，最終形成全矩陣。
[0010]該方法實(shí)質(zhì)上是把所有存在聯(lián)系的結(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的行求并集。求并集和交集的效率低于每行對(duì)應(yīng)元素做布爾運(yùn)算的效率。而且，由于電網(wǎng)規(guī)模龐大，結(jié)點(diǎn)非常多，該方法計(jì)算量大且存在冗余的計(jì)算。
[0011]事實(shí)上，電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中，只有少數(shù)節(jié)點(diǎn)處發(fā)生節(jié)點(diǎn)分裂，才會(huì)引起電氣島分裂。而且，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)搜索方法多采用樹搜索法，該方法的搜索效率對(duì)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)依賴性強(qiáng)，特別是對(duì)復(fù)雜環(huán)網(wǎng)適應(yīng)性較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明提供一種基于割節(jié)點(diǎn)辨識(shí)的電網(wǎng)局部拓?fù)涓櫡椒?，包?
[0013]建立電網(wǎng)跟蹤模型，所述電網(wǎng)拓?fù)涓櫮Ｐ蜑楹?jiǎn)單無向圖G(V，E)，其中V為節(jié)點(diǎn)，E為支路；
[0014]根據(jù)開關(guān)變位信息實(shí)時(shí)修改電網(wǎng)拓?fù)涓櫮Ｐ偷耐負(fù)溥B接關(guān)系，具體的:
[0015]掃描電網(wǎng)中的開關(guān)信息，在發(fā)生開關(guān)變位時(shí)，判斷開關(guān)變位是否是“開”事件；
[0016]當(dāng)開關(guān)發(fā)生“開”事件，判斷該“開”事件是否引起節(jié)點(diǎn)分裂；若是，判斷該分裂的節(jié)點(diǎn)是否為割節(jié)點(diǎn)；在該分裂的節(jié)點(diǎn)為割節(jié)點(diǎn)時(shí)，判斷是否引起電氣島的分裂，若引起電氣島的分裂，則劃分電氣島后重新對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，并更新拓?fù)溥B接信息，更新電網(wǎng)拓?fù)涓櫮Ｐ椭械母罟?jié)點(diǎn)信息和圖形分割結(jié)果；若未引起電氣島的分裂，則直接重新對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，并更新電網(wǎng)拓?fù)涓櫮Ｐ偷耐負(fù)溥B接信息，更新電網(wǎng)拓?fù)涓櫮Ｐ偷母罟?jié)點(diǎn)信息和圖形分割結(jié)果；
[0017]當(dāng)開關(guān)發(fā)生“合”事件，判斷該“合”事件是否引起節(jié)點(diǎn)合并；若是，判斷是否引起電氣島的合并；若引起電氣島的合并，則合并電氣島后重新對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，并更新電網(wǎng)拓?fù)涓櫮Ｐ偷耐負(fù)溥B接信息，更新電網(wǎng)拓?fù)涓櫮Ｐ偷母罟?jié)點(diǎn)信息和圖形分割結(jié)果；若未引起電氣島的合并，則直接重新對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，并更新電網(wǎng)拓?fù)涓櫮Ｐ偷耐負(fù)溥B接信息，更新電網(wǎng)拓?fù)涓櫮Ｐ偷母罟?jié)點(diǎn)信息和圖形分割結(jié)果。
[0018]其中,所述簡(jiǎn)單無向圖G(V, E)中,G-v表示從G中刪除V后得到的圖,G-Uv表示從G中刪除支路Uv后得到的圖；若G為連通圖，G-v和G-Uv均為非連通圖，則節(jié)點(diǎn)V為G的割節(jié)點(diǎn)，支路Uv為G的割支路；所述割節(jié)點(diǎn)V分為輻射型和環(huán)網(wǎng)型。
[0019]其中，當(dāng)所述割節(jié)點(diǎn)為環(huán)網(wǎng)型時(shí)，所述在該分裂的節(jié)點(diǎn)為割節(jié)點(diǎn)時(shí)，判斷是否引起電氣島的分裂，具體如下:
[0020]記環(huán)網(wǎng)型割節(jié)點(diǎn)V分裂成兩個(gè)節(jié)點(diǎn)Vn，Vi2且與Vn，Vi2直接相連的節(jié)點(diǎn)集合為Isdset1和 Isdset2 ；
[0021]環(huán)網(wǎng)型割節(jié)點(diǎn)分裂引起電氣島分裂的判據(jù)如下:
[0022]任取割節(jié)點(diǎn)V的一個(gè)節(jié)點(diǎn)集Setp,則Setp只屬于Isdset1或只屬于Isdset2,即Isdsel、Π Setn = Sc I 或勵(lì)Π -SW" = Setp
iPyO
[0023]其中，當(dāng)所述割節(jié)點(diǎn)為輻射型時(shí)，所述在該分裂的節(jié)點(diǎn)為割節(jié)點(diǎn)時(shí)，判斷引起電氣島的分裂。
[0024]其中，所述若引起電氣島的分裂，則劃分電氣島，具體如下:
[0025]假設(shè)在割節(jié)點(diǎn)CutNum[i]處發(fā)生電氣島分裂；CutNum[i]表示第i次分割所在的割節(jié)點(diǎn)；
[0026]根據(jù)CutNum[i]的分裂方式,形成節(jié)點(diǎn)集合Isdset1和Isdset2 ；
[0027]確定CutNum[i_l]所在的 Subseti [k],并判斷 Subseti [k]與 Isdset1 是否存在交集；若存在交集，則將與Isdset2存在交集的SubsetiU]合并在一起劃分為一個(gè)電氣島，剩下的節(jié)點(diǎn)劃分為另一個(gè)電氣島；
[0028]其中，SubsetiU]表示第i次分割得到的若干個(gè)連通子圖中，第j個(gè)連通子圖包含的節(jié)點(diǎn)集合Aubseti [k]表示第i次分割得到的若干個(gè)連通子圖中，第k個(gè)連通子圖包含的節(jié)點(diǎn)集合。
[0029]其中，所述若引起電氣島的分裂，則劃分電氣島，具體如下:
[0030]根據(jù)該割節(jié)點(diǎn)的分裂方式,形成節(jié)點(diǎn)集合Isdset1和Isdset2 ；
[0031]確定該割節(jié)點(diǎn)所在的搜索樹,并搜索其父節(jié)點(diǎn)；若Isdset1包含該割節(jié)點(diǎn)父節(jié)點(diǎn)，則以Isdset2中的節(jié)點(diǎn)作為根節(jié)點(diǎn)，向著該搜索樹葉子節(jié)點(diǎn)的方向搜索，直到完成整個(gè)樹的搜索；
[0032]將搜索到的節(jié)點(diǎn)劃分為一個(gè)電氣島，電網(wǎng)中剩下的節(jié)點(diǎn)劃分為另一個(gè)電氣島。
[0033]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0034]由圖論知識(shí)可知，只有割節(jié)點(diǎn)分裂才可能引起電氣島分裂。本發(fā)明提出了割節(jié)點(diǎn)分裂引起電氣島分裂的判據(jù)。當(dāng)發(fā)生分裂的節(jié)點(diǎn)是割節(jié)點(diǎn)且滿足割節(jié)點(diǎn)分裂引起電氣島分裂的判據(jù)時(shí)，才進(jìn)行全網(wǎng)拓?fù)渌阉?，從而有效減少了計(jì)算量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0036]圖1為本發(fā)明提供的一種基于割節(jié)點(diǎn)辨識(shí)的電網(wǎng)局部拓?fù)涓櫡椒▽?shí)施例的流程不意圖；
[0037]圖2為本發(fā)明提供的一種基于割節(jié)點(diǎn)辨識(shí)的電網(wǎng)局部拓?fù)涓櫡椒▽?shí)施例中，兩類割節(jié)點(diǎn)的示意圖；
[0038]圖3為本發(fā)明提供的一種基于割節(jié)點(diǎn)辨識(shí)的電網(wǎng)局部拓?fù)涓櫡椒▽?shí)施例中，割節(jié)點(diǎn)分裂前的示意圖；
[0039]圖4為本發(fā)明提供的一種基于割節(jié)點(diǎn)辨識(shí)的電網(wǎng)局部拓?fù)涓櫡椒▽?shí)施例中，割節(jié)點(diǎn)分裂后的示意圖；
[0040]圖5為本發(fā)明提供的一種基于割節(jié)點(diǎn)辨識(shí)的電網(wǎng)局部拓?fù)涓櫡椒▽?shí)施例中，搜索樹的不意圖；
[0041]圖6為本發(fā)明提供的一種基于割節(jié)點(diǎn)辨識(shí)的電網(wǎng)局部拓?fù)涓櫡椒▽?shí)施例中，電網(wǎng)拓?fù)鋱D分割不意圖的不意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0042]由圖論知識(shí)可知，只有割節(jié)點(diǎn)分裂才可能引起電氣島分裂。因此，本發(fā)明的核心在于，本發(fā)明提供的基于割節(jié)點(diǎn)辨識(shí)的電網(wǎng)局部拓?fù)涓櫡椒ā?br> [0043]首次將割節(jié)點(diǎn)的辨識(shí)引入到局部拓?fù)涓欉^程中，將割節(jié)點(diǎn)分為輻射型和環(huán)網(wǎng)型兩類，提出了割節(jié)點(diǎn)分裂引起電氣島分裂的判據(jù)，可以避免無效的網(wǎng)絡(luò)搜索。若電氣島在輻射型節(jié)點(diǎn)處分裂，通過確定網(wǎng)絡(luò)搜索方向，僅搜索節(jié)點(diǎn)數(shù)少且無環(huán)網(wǎng)的局部電網(wǎng)，就可以劃分電氣島，避免了樹搜索法難于適應(yīng)復(fù)雜環(huán)網(wǎng)的缺點(diǎn)；若電氣島在環(huán)網(wǎng)型割節(jié)點(diǎn)處分裂，則事先利用譜聚類算法在環(huán)網(wǎng)割節(jié)點(diǎn)處將電網(wǎng)拓?fù)鋱D分割為若干個(gè)連通子圖。當(dāng)電氣島分裂時(shí)，通過少量的集合運(yùn)算，直接劃分電氣島。該方法計(jì)算量小且無需在線網(wǎng)絡(luò)搜索。
[0044]在詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例之前，首先對(duì)本發(fā)明中涉及的技術(shù)用語解釋如下:
[0045]節(jié)點(diǎn):代表電網(wǎng)中的母線。經(jīng)母聯(lián)開關(guān)或分段開關(guān)連接在一起的多條母線表示一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
[0046]支路(或邊):代表電網(wǎng)中的元件，例如線路、變壓器、發(fā)電機(jī)等。各元件均配置有開關(guān)，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，表示支路連通；當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，表示支路斷開。支路和節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系與電網(wǎng)元件和母線的連接關(guān)系相同。
[0047]電氣島:為一個(gè)節(jié)點(diǎn)集合，其物理意義為一個(gè)連通的電網(wǎng)。
[0048]開關(guān)信息:表示開關(guān)的位置信息，包括“斷開”和“閉合”兩種位置。
[0049]節(jié)點(diǎn)重新編號(hào):若是節(jié)點(diǎn)分裂，則增加了一個(gè)節(jié)點(diǎn)，新增節(jié)點(diǎn)編號(hào)為最大節(jié)點(diǎn)編號(hào)加I。若是節(jié)點(diǎn)閉合，則減少了一個(gè)節(jié)點(diǎn)，相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的編號(hào)要減1，以保持編號(hào)的連續(xù)性。
[0050]更新拓?fù)溥B接信息:節(jié)點(diǎn)分裂或節(jié)點(diǎn)合并后，對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)連接的支路發(fā)生了變化。節(jié)點(diǎn)重新編號(hào)后，在新的全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)鄰接矩陣中，修改極少數(shù)元素，就可完成全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)鄰接矩陣的更新。至此，完成開關(guān)變位后電網(wǎng)的局部拓?fù)涓櫋?br> [0051]更新割節(jié)點(diǎn)信息及圖形分割結(jié)果:開關(guān)變位后，電網(wǎng)拓?fù)鋱D發(fā)生了局部變化，割節(jié)點(diǎn)也可能發(fā)生局部變化。故在完成電網(wǎng)局部拓?fù)涓櫤笾料乱淮伍_關(guān)變位之間的空閑時(shí)間，識(shí)別發(fā)生變化的割節(jié)點(diǎn)，并重新分割電網(wǎng)拓?fù)鋱D，為下一次開關(guān)變位后電網(wǎng)局部拓?fù)涓欁鰷?zhǔn)備。
[0052]參見圖1，本發(fā)明提供的一種基于割節(jié)點(diǎn)辨識(shí)的電網(wǎng)局部拓?fù)涓櫡椒?，包?
[0053]步驟100，建立電網(wǎng)跟蹤模型，所述電網(wǎng)拓?fù)涓櫮Ｐ蜑楹?jiǎn)單無向圖G(V，E)，其中V為節(jié)點(diǎn)，E為支路；
[0054]之后，根據(jù)開關(guān)變位信息實(shí)時(shí)修改電網(wǎng)拓?fù)涓櫮Ｐ偷耐負(fù)溥B接關(guān)系，具體如下步驟:
[0055]步驟101，掃描電網(wǎng)中的開關(guān)信息；
[0056]步驟102，判斷開關(guān)是否變位；若是轉(zhuǎn)入步驟103 ;若否，返回步驟101 ；
[0057]步驟103，在發(fā)生開關(guān)變位時(shí)，判斷開關(guān)變位是否是“開”事件；若是，轉(zhuǎn)入步驟104 ;若否，轉(zhuǎn)入步驟202 ；
[0058]步驟104，當(dāng)開關(guān)發(fā)生“開”事件，判斷該“開”事件是否引起節(jié)點(diǎn)分裂；若是，轉(zhuǎn)入步驟105 ;若否，返回步驟101 ；
[0059]步驟105，判斷該分裂的節(jié)點(diǎn)是否為割節(jié)點(diǎn)；若是，轉(zhuǎn)入步驟106 ;若否，直接轉(zhuǎn)入步驟108?步驟200 ；
[0060]步驟106，在該分裂的節(jié)點(diǎn)為割節(jié)點(diǎn)時(shí)，判斷是否引起電氣島的分裂；若是，轉(zhuǎn)入步驟107 ;若否，直接轉(zhuǎn)入步驟108?步驟200 ；
[0061]步驟107，若引起電氣島的分裂，則劃分電氣島；
[0062]步驟108，重新對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)；
[0063]步驟109，更新拓?fù)溥B接信息；
[0064]步驟200，更新電網(wǎng)拓?fù)涓櫮Ｐ椭械母罟?jié)點(diǎn)信息和圖形分割結(jié)果；
[0065]步驟201，當(dāng)開關(guān)發(fā)生“合”事件，判斷該“合”事件是否引起節(jié)點(diǎn)合并；若是，轉(zhuǎn)入步驟202，若否，返回執(zhí)行步驟101 ；
[0066]步驟202，判斷是否引起電氣島的合并；若是，轉(zhuǎn)入步驟203 ;若否，直接轉(zhuǎn)入步驟108?步驟200 ；
[0067]步驟203，若引起電氣島的合并，則合并電氣島，然后轉(zhuǎn)入步驟108?步驟200。
[0068]需要說明的是，步驟100中，建立的所述簡(jiǎn)單無向圖G(V，E)中，G_v表示從G中刪除V后得到的圖，G-Uv表示從G中刪除支路Uv后得到的圖；若G為連通圖，G-v和G_uv均為非連通圖，則節(jié)點(diǎn)V為G的割節(jié)點(diǎn)，支路Uv為G的割支路；所述割節(jié)點(diǎn)V分為輻射型和環(huán)網(wǎng)型。
[0069]輻射型割節(jié)點(diǎn)必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件:一是其連接的所有支路都是割支路；二是其移除后，只存在一個(gè)包含回路的連通子圖。除輻射型割節(jié)點(diǎn)以外的所有割節(jié)點(diǎn)均為環(huán)網(wǎng)型割節(jié)點(diǎn)。環(huán)網(wǎng)型割節(jié)點(diǎn)和輻射型割節(jié)點(diǎn)如圖2所示。
[0070]本發(fā)明中，當(dāng)割節(jié)點(diǎn)為環(huán)網(wǎng)型和輻射型時(shí)，上述步驟106，判斷其是否引起電氣島的分裂分別如下:
[0071](I)當(dāng)所述割節(jié)點(diǎn)為環(huán)網(wǎng)型時(shí)，所述在該分裂的節(jié)點(diǎn)為割節(jié)點(diǎn)時(shí)，判斷是否引起電氣島的分裂，具體如下:
[0072]假設(shè)節(jié)點(diǎn)V為環(huán)網(wǎng)型割節(jié)點(diǎn)，與節(jié)點(diǎn)V直接相連的k個(gè)節(jié)點(diǎn)記為IViIi =1，2...Λ}。當(dāng)V從圖G中移除后，原圖分裂為m個(gè)連通子圖。根據(jù)這k個(gè)節(jié)點(diǎn)所屬的連通子圖，將其劃分為m個(gè)節(jié)點(diǎn)集，記為(SetiIi e 1，2…，m}，割節(jié)點(diǎn)分裂之前如圖3所示。記環(huán)網(wǎng)型割節(jié)點(diǎn)V分裂成兩個(gè)節(jié)點(diǎn)Vn，Vi2且與Vn，Vi2直接相連的節(jié)點(diǎn)集合為Isdset1和Isdset2,割節(jié)點(diǎn)分裂之后如圖4所示。
[0073]環(huán)網(wǎng)型割節(jié)點(diǎn)分裂引起電氣島分裂的判據(jù)如下:
[0074]任取割節(jié)點(diǎn)V的一個(gè)節(jié)點(diǎn)集Setp,則Setp只屬于Isdset1或只屬于Isdset2,即Isdsetl 門 Setp = St / 或 lsdselI Π Selp = S( /
[0075](2)當(dāng)所述割節(jié)點(diǎn)為輻射型時(shí)，所述在該分裂的節(jié)點(diǎn)為割節(jié)點(diǎn)時(shí)，判斷其必然引起電氣島的分裂。
[0076]本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)割節(jié)點(diǎn)為環(huán)網(wǎng)型和輻射型時(shí)，劃分電氣島的方式分別如下:
[0077](I)當(dāng)割節(jié)點(diǎn)為環(huán)網(wǎng)型時(shí)，劃分電氣島的方式如下:
[0078]以兩個(gè)鏈表SubsetiU]和CutNum[i]分別記錄環(huán)網(wǎng)型割節(jié)點(diǎn)處圖形分割的方式和圖形分割的順序。其中SubsetiU]表示第i次分割得到的若干個(gè)連通子圖中，第j個(gè)連通子圖包含的節(jié)點(diǎn)集合；CutNum[i]表示第i次分割所在的割節(jié)點(diǎn)。圖形分割的步驟如下:
[0079]1、任選一個(gè)割節(jié)點(diǎn)并保存到CutNum[l],轉(zhuǎn)步驟2 ；
[0080]2、在待分割的連通圖中移除CutNum[i]，利用譜聚類算法分割圖形，把分割得到的Ini個(gè)連通圖包含的節(jié)點(diǎn)集合分別保存到SubsetiU] (j = I, 2，…叫),再把CutNum[i]添加到每一個(gè)Subseti [j]，轉(zhuǎn)步驟3 ；
[0081]3、若i等于所有環(huán)網(wǎng)型割節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，則圖形分割結(jié)束；否則，在分割得到的連通子圖中選擇下一個(gè)割節(jié)點(diǎn)并保存到CutNum[i+l]，i = i+1，轉(zhuǎn)步驟2。
[0082]從以上分割過程可以看出，電網(wǎng)拓?fù)鋱D以遞歸的方式被分割為若干連通子圖。因?yàn)槊恳淮畏指羁偸窃谝呀?jīng)分割得到的連通子圖中進(jìn)行，所以圖形分割的計(jì)算量隨著次數(shù)的增加顯著減小。
[0083]假設(shè)在割節(jié)點(diǎn)CutNum[i]處發(fā)生電氣島分裂。根據(jù)CutNum[i]的分裂方式，形成節(jié)點(diǎn)集合 Isdset1 和 Isdset2。石角定 CutNum[i_l]所在的 Subseti [k],并判斷 Subseti [k]與Isdset1是否存在交集。若存在交集,則將與Isdset2存在交集的SubsetiU]合并在一起劃分為一個(gè)電氣島，剩下的節(jié)點(diǎn)劃分為另一個(gè)電氣島。
[0084]若在CutNum[3]處發(fā)生電氣島分裂，且Isdset1與Subset3 [I]存在交集，且Isdset2 與 Subset3[2]存在交集。因?yàn)?Subset3[l]包含 CutNum[2],所以將 Subset3[2]中的節(jié)點(diǎn)劃分為一個(gè)電氣島，剩下的節(jié)點(diǎn)劃分為另一個(gè)電氣島。
[0085]在環(huán)網(wǎng)型割節(jié)點(diǎn)處劃分電氣島，只需多次集合運(yùn)算。該方法計(jì)算量小，不需在線網(wǎng)絡(luò)搜索。
[0086](2)當(dāng)割節(jié)點(diǎn)為輻射型時(shí)，劃分電氣島的方式如下:
[0087]由圖論知識(shí)可知，樹中的支路均為割支路，除根節(jié)點(diǎn)和葉子節(jié)點(diǎn)外全是割節(jié)點(diǎn)。分析電網(wǎng)拓?fù)鋱D中的輻射型支路，形成搜索樹，如圖6所示。
[0088]當(dāng)電氣島在輻射型割節(jié)點(diǎn)處發(fā)生分裂，根據(jù)輻射型割節(jié)點(diǎn)辨識(shí)過程的搜索樹信息，可以快速劃分電氣島，劃分步驟如下:
[0089]1、根據(jù)該割節(jié)點(diǎn)的分裂方式,形成節(jié)點(diǎn)集合IsdsetdP Isdset2,如圖4所示；
[0090]2、確定該割節(jié)點(diǎn)所在的搜索樹,并搜索其父節(jié)點(diǎn)。若Isdset1包含該割節(jié)點(diǎn)父節(jié)點(diǎn)，則以Isdset2中的節(jié)點(diǎn)作為根節(jié)點(diǎn)，向著該搜索樹葉子節(jié)點(diǎn)的方向搜索，直到完成整個(gè)樹的搜索；
[0091]3、將搜索到的節(jié)點(diǎn)劃分為一個(gè)電氣島，電網(wǎng)中剩下的節(jié)點(diǎn)劃分為另一個(gè)電氣島。
[0092]該方法本質(zhì)上是確定了網(wǎng)絡(luò)搜索的方向。處于該搜索方向上的電氣島僅包含少數(shù)節(jié)點(diǎn)且沒有回路，故避免了網(wǎng)絡(luò)搜索方向的不確定性以及網(wǎng)絡(luò)搜索方法對(duì)復(fù)雜環(huán)網(wǎng)適應(yīng)性差給搜索效率帶來的不利影響。
[0093]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0094]由圖論知識(shí)可知，只有割節(jié)點(diǎn)分裂才可能引起電氣島分裂。本發(fā)明提出了割節(jié)點(diǎn)分裂引起電氣島分裂的判據(jù)。當(dāng)發(fā)生分裂的節(jié)點(diǎn)是割節(jié)點(diǎn)且滿足割節(jié)點(diǎn)分裂引起電氣島分裂的判據(jù)時(shí)，才進(jìn)行全網(wǎng)拓?fù)渌阉?，從而有效減少了計(jì)算量。
[0095]另外，本發(fā)明將割節(jié)點(diǎn)分為輻射型和環(huán)網(wǎng)型兩類。
[0096]若電氣島在輻射型節(jié)點(diǎn)處分裂，通過確定網(wǎng)絡(luò)搜索方向，僅搜索節(jié)點(diǎn)數(shù)少且無環(huán)網(wǎng)的局部電網(wǎng)，就可以劃分電氣島。這里采用搜索方法是廣度優(yōu)先搜索算法，該算法應(yīng)用于無環(huán)網(wǎng)的樹狀網(wǎng)絡(luò)時(shí)，時(shí)間復(fù)雜度為0(n+e) (η和e分別為樹狀網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)和邊數(shù))，速度極快。
[0097]若電氣島在環(huán)網(wǎng)型割節(jié)點(diǎn)處分裂，則事先利用譜聚類算法在環(huán)網(wǎng)型割節(jié)點(diǎn)處將電網(wǎng)拓?fù)鋱D分割為若干個(gè)連通子圖。當(dāng)電氣島分裂時(shí)，通過少量的集合運(yùn)算，直接劃分電氣島O
[0098]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計(jì)算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲(chǔ)記憶體(Read-Only Memory, ROM)或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體(Random AccessMemory, RAM)等。
[0099]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于割節(jié)點(diǎn)辨識(shí)的電網(wǎng)局部拓?fù)涓櫡椒?，其特征在于，包? 建立電網(wǎng)跟蹤模型，所述電網(wǎng)拓?fù)涓櫮Ｐ蜑楹?jiǎn)單無向圖G(V，E)，其中V為節(jié)點(diǎn)，E為支路； 根據(jù)開關(guān)變位信息實(shí)時(shí)修改電網(wǎng)拓?fù)涓櫮Ｐ偷耐負(fù)溥B接關(guān)系，具體的: 掃描電網(wǎng)中的開關(guān)信息，在發(fā)生開關(guān)變位時(shí)，判斷開關(guān)變位是否是“開”事件； 當(dāng)開關(guān)發(fā)生“開”事件，判斷該“開”事件是否引起節(jié)點(diǎn)分裂；若是，判斷該分裂的節(jié)點(diǎn)是否為割節(jié)點(diǎn)；在該分裂的節(jié)點(diǎn)為割節(jié)點(diǎn)時(shí)，判斷是否引起電氣島的分裂，若引起電氣島的分裂，則劃分電氣島后重新對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，并更新拓?fù)溥B接信息，更新電網(wǎng)拓?fù)涓櫮Ｐ椭械母罟?jié)點(diǎn)信息和圖形分割結(jié)果；若未引起電氣島的分裂，則直接重新對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，并更新電網(wǎng)拓?fù)涓櫮Ｐ偷耐負(fù)溥B接信息，更新電網(wǎng)拓?fù)涓櫮Ｐ偷母罟?jié)點(diǎn)信息和圖形分割結(jié)果; 當(dāng)開關(guān)發(fā)生“合”事件，判斷該“合”事件是否引起節(jié)點(diǎn)合并；若是，判斷是否引起電氣島的合并；若引起電氣島的合并，則合并電氣島后重新對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，并更新電網(wǎng)拓?fù)涓櫮Ｐ偷耐負(fù)溥B接信息，更新電網(wǎng)拓?fù)涓櫮Ｐ偷母罟?jié)點(diǎn)信息和圖形分割結(jié)果；若未引起電氣島的合并，則直接重新對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，并更新電網(wǎng)拓?fù)涓櫮Ｐ偷耐負(fù)溥B接信息，更新電網(wǎng)拓?fù)涓櫮Ｐ偷母罟?jié)點(diǎn)信息和圖形分割結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于割節(jié)點(diǎn)辨識(shí)的電網(wǎng)局部拓?fù)涓櫡椒?，其特征在于，所述?jiǎn)單無向圖G(V，E)中，G-v表示從G中刪除V后得到的圖，G-Uv表示從G中刪除支路Uv后得到的圖；若G為連通圖，G-v和G-Uv均為非連通圖，則節(jié)點(diǎn)V為G的割節(jié)點(diǎn)，支路uv為G的割支路；所述割節(jié)點(diǎn)V分為輻射型和環(huán)網(wǎng)型。
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于割節(jié)點(diǎn)辨識(shí)的電網(wǎng)局部拓?fù)涓櫡椒ǎ涮卣髟谟?，?dāng)所述割節(jié)點(diǎn)為環(huán)網(wǎng)型時(shí)，所述在該分裂的節(jié)點(diǎn)為割節(jié)點(diǎn)時(shí)，判斷是否引起電氣島的分裂，具體如下: 記環(huán)網(wǎng)型割節(jié)點(diǎn)V分裂成兩個(gè)節(jié)點(diǎn)Vn，Vi2且與Vn，Vi2直接相連的節(jié)點(diǎn)集合為Isdseti和 Isdset2 ； 環(huán)網(wǎng)型割節(jié)點(diǎn)分裂引起電氣島分裂的判據(jù)如下: 任取割節(jié)點(diǎn)V的一個(gè)節(jié)點(diǎn)集Setp,則Setp只屬于Isdset1或只屬于Isdset2,即Jsdsel.Π Setii = Sel ,或 /.?/.s.A Π Seip = Selp PPο
4.如權(quán)利要求3所述的一種基于割節(jié)點(diǎn)辨識(shí)的電網(wǎng)局部拓?fù)涓櫡椒?，其特征在于，?dāng)所述割節(jié)點(diǎn)為輻射型時(shí)，所述在該分裂的節(jié)點(diǎn)為割節(jié)點(diǎn)時(shí)，判斷引起電氣島的分裂。
5.如權(quán)利要求3所述的一種基于割節(jié)點(diǎn)辨識(shí)的電網(wǎng)局部拓?fù)涓櫡椒?，其特征在于，所述若引起電氣島的分裂，則劃分電氣島，具體如下: 假設(shè)在割節(jié)點(diǎn)CutNum[i]處發(fā)生電氣島分裂；CutNum[i]表示第i次分割所在的割節(jié)占.根據(jù)CutNum[i]的分裂方式,形成節(jié)點(diǎn)集合Isdset1和Isdset2 ； 確定CutNum[i_l]所在的Subseti [k],并判斷Subseti [k]與Isdset1是否存在交集；若存在交集，則將與Isdset2存在交集的Subseti [j]合并在一起劃分為一個(gè)電氣島,剩下的節(jié)點(diǎn)劃分為另一個(gè)電氣島； 其中，SubsetiU]表示第i次分割得到的若干個(gè)連通子圖中，第j個(gè)連通子圖包含的節(jié)點(diǎn)集合jubsetjk]表示第i次分割得到的若干個(gè)連通子圖中，第k個(gè)連通子圖包含的節(jié)點(diǎn)
口 O
6.如權(quán)利要求4所述的一種基于割節(jié)點(diǎn)辨識(shí)的電網(wǎng)局部拓?fù)涓櫡椒?，其特征在于，所述若引起電氣島的分裂，則劃分電氣島，具體如下: 根據(jù)該割節(jié)點(diǎn)的分裂方式，形成節(jié)點(diǎn)集合Isdset1和Isdset2 ； 確定該割節(jié)點(diǎn)所在的搜索樹，并搜索其父節(jié)點(diǎn)；若Isdset1包含該割節(jié)點(diǎn)父節(jié)點(diǎn)，則以Isdset2中的節(jié)點(diǎn)作為根節(jié)點(diǎn)，向著該搜索樹葉子節(jié)點(diǎn)的方向搜索，直到完成整個(gè)樹的搜索； 將搜索到的節(jié)點(diǎn)劃分為一個(gè)電氣島，電網(wǎng)中剩下的節(jié)點(diǎn)劃分為另一個(gè)電氣島。
【文檔編號(hào)】G06Q50/06GK104166945SQ201410390561
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月8日
【發(fā)明者】晉龍興, 王世祥 申請(qǐng)人:深圳供電局有限公司