一種配電網(wǎng)橫向故障隔離區(qū)生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)調(diào)度自動化領(lǐng)域，特別涉及一種配電網(wǎng)橫向故障隔離區(qū)生成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]配電網(wǎng)直接面對用戶，供電可靠性歷來是配電網(wǎng)考核的重中之重。配電網(wǎng)由于接線方式多且復(fù)雜，管轄區(qū)域廣，架空線路對地高度較低等因素，發(fā)生故障的概率大、頻率高、種類多。由于目前配電網(wǎng)較為薄弱，供電可靠性差，農(nóng)村配電網(wǎng)一般僅有一條供電路徑，城市配電網(wǎng)多采用手拉手等方式，保證重要用戶兩回供電路徑。配電網(wǎng)中一旦發(fā)生故障，則一般會導(dǎo)致停電發(fā)生，直接影響用戶體驗，降低服務(wù)質(zhì)量。
[0003]配電網(wǎng)的故障可以分為兩種:橫向故障與縱向故障，其中橫向故障指短路故障，包括三相短路、兩相短路、兩相短路接地、單相接地故障，常見的故障原因有架空線路經(jīng)過高樹接地；縱向故障指斷線故障，常見的故障原因包括施工挖斷電纜等。
[0004]相較于橫向故障，縱向故障的處理方法簡單，對配電網(wǎng)設(shè)備影響較小。對于橫向故障，由于35kV以下系統(tǒng)通常采用小電流接地的方式(可以參見《電能系統(tǒng)基礎(chǔ)》(單淵達(dá)，機(jī)械工業(yè)出版社，第一版)，發(fā)生單相接地的橫向故障雖然短路電流不大，但相電壓升高至線電壓，對設(shè)備絕緣要求更高。
[0005]目前配電網(wǎng)基礎(chǔ)條件還不夠完善，應(yīng)對故障的繼電保護(hù)裝置一般采用電流保護(hù)；開關(guān)遙信無法實(shí)時采集，因此調(diào)度運(yùn)行人員無法及時獲取故障的詳細(xì)信息，目前采用現(xiàn)場人員電話回饋，或者故障指示器確定故障位置，但無法得知故障隔離區(qū)(故障所在處及故障隔離開關(guān)所形成的區(qū)域)，僅憑經(jīng)驗以及與現(xiàn)場的人工通信來制定恢復(fù)供電方案，這個過程耗時長、容易出錯，甚至?xí)捎谡`操作而引發(fā)更大規(guī)模和范圍的停電。
[0006]現(xiàn)有的故障定位技術(shù)大多完全依靠故障指示器，只能對故障位置做一定的估計，無法分析出故障隔離區(qū)，調(diào)度人員無法第一時間得知隔離故障而動作的開關(guān)，以及隔離故障區(qū)域內(nèi)的設(shè)備。為了提高供電可靠性和服務(wù)質(zhì)量，研究協(xié)助運(yùn)行人員在故障發(fā)生后第一時間內(nèi)得知故障隔離區(qū)域的方法，從而更好的進(jìn)行故障隔離與恢復(fù)供電，有潛在的巨大的實(shí)際效益和社會效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種配電網(wǎng)橫向故障隔離區(qū)生成方法，該方法首先建立故障設(shè)備涉及的節(jié)點(diǎn)集合，在此基礎(chǔ)上基于廣度優(yōu)先進(jìn)行拓?fù)渌阉鳎蓪?shí)時分析出故障隔離開關(guān)和橫向故障的隔離區(qū)，從而為調(diào)度運(yùn)行人員采取恰當(dāng)?shù)牟呗蕴峁﹨⒖迹员阌诒M早恢復(fù)控制，提高供電可靠性。
[0008]本發(fā)明提出的一種配電網(wǎng)橫向故障隔離區(qū)生成方法，包括以下步驟:
[0009]I)將故障設(shè)備集合記為D，故障設(shè)備數(shù)量記為n，其中第i個故障設(shè)備記SD1，設(shè)D1S m端設(shè)備，將設(shè)備D i掛載節(jié)點(diǎn)集合記為N P N1= {N u，Nl2,….N1J，初始化配電網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)的故障fault標(biāo)志為假false，故障開關(guān)集合CBArray、故障線路集合SegArray、故障節(jié)點(diǎn)集合NodeArray初始化為空集；
[0010]2)以設(shè)備D1掛載節(jié)點(diǎn)集合N1中的節(jié)點(diǎn)作為起點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)的層號記為1，后續(xù)節(jié)點(diǎn)按照搜索次序?qū)犹栠f增，采用廣度優(yōu)先方法進(jìn)行拓?fù)渌阉?，搜索?jīng)過的節(jié)點(diǎn)fault標(biāo)志置為true，將第j層的節(jié)點(diǎn)數(shù)目記為Numj,第k個節(jié)點(diǎn)記為Njk,如果該節(jié)點(diǎn)的fault標(biāo)志為真true，則停止該節(jié)點(diǎn)的下層搜索；如果N]k與其上層父節(jié)點(diǎn)之間的線段是開關(guān)，且該開關(guān)不屬于故障設(shè)備集合D，那么也停止該節(jié)點(diǎn)的下層搜索，并將該開關(guān)加入到故障開關(guān)集合CBArray中；否則繼續(xù)基于該節(jié)點(diǎn)進(jìn)行下層搜索；
[0011]3)當(dāng)?shù)贗層的節(jié)點(diǎn)數(shù)目Num1等于零時，以掛載節(jié)點(diǎn)集合N ;為起點(diǎn)的拓?fù)渌阉鹘Y(jié)束，拓?fù)渌阉鹘?jīng)過的線段加入到故障線路集合SegArray中，拓?fù)渌阉鹘?jīng)過的fault標(biāo)志為true的節(jié)點(diǎn)加入到故障節(jié)點(diǎn)集合NodeArray中；
[0012]4)重復(fù)進(jìn)行步驟2)、3)遍歷D中所有設(shè)備對應(yīng)的掛載節(jié)點(diǎn)集合；
[0013]5)遍歷NodeArray得到的節(jié)點(diǎn)所掛載的單端設(shè)備集合與SegArray中的線段共同組成了故障隔離區(qū)，CBArray中所包含的開關(guān)為故障隔離開關(guān)。
[0014]本發(fā)明的特點(diǎn)及有益效果:
[0015]本方法首先建立故障設(shè)備涉及的節(jié)點(diǎn)集合，在此基礎(chǔ)上基于廣度優(yōu)先進(jìn)行拓?fù)渌阉?，可?shí)時分析出故障隔離開關(guān)和橫向故障的隔離區(qū)，從而為調(diào)度運(yùn)行人員采取恰當(dāng)?shù)牟呗蕴峁﹨⒖?，以便于盡早恢復(fù)控制，提高供電可靠性。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明方法實(shí)施例所用的配電網(wǎng)單線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本發(fā)明提出一種配電網(wǎng)橫向故障隔離區(qū)生成方法結(jié)合附圖及實(shí)施例說明如下:
[0018]本發(fā)明提出的一種配電網(wǎng)橫向故障隔離區(qū)生成方法，包括以下步驟:
[0019]I)將故障設(shè)備集合記為D，故障設(shè)備數(shù)量記為η其中第i個故障設(shè)備記為D1,設(shè)D1S m端設(shè)備，將設(shè)備D i掛載節(jié)點(diǎn)集合記為N P N1= {N u，Nl2,….N1J，初始化配電網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)的故障fault標(biāo)志為假false，故障開關(guān)集合CBArray、故障線路集合SegArray、故障節(jié)點(diǎn)集合NodeArray初始化為空集；
[0020]2)以設(shè)備D1掛載節(jié)點(diǎn)集合N1中的節(jié)點(diǎn)作為起點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)的層號記為1，后續(xù)節(jié)點(diǎn)按照搜索次序?qū)犹栠f增，采用廣度優(yōu)先方法進(jìn)行拓?fù)渌阉?，搜索?jīng)過的節(jié)點(diǎn)fault標(biāo)志置為真true，將第j層的節(jié)點(diǎn)數(shù)目記為Numj,第k個節(jié)點(diǎn)記為Njk，如果該節(jié)點(diǎn)的fault標(biāo)志為true，則停止該節(jié)點(diǎn)的下層搜索；如果N]k與其上層父節(jié)點(diǎn)之間的線段是開關(guān)，且該開關(guān)不屬于故障設(shè)備集合D，那么也停止該節(jié)點(diǎn)的下層搜索，并將該開關(guān)加入到故障開關(guān)集合CBArray中；否則繼續(xù)基于該節(jié)點(diǎn)進(jìn)行下層搜索；
[0021]3)當(dāng)?shù)贗層的節(jié)點(diǎn)數(shù)目Num1等于零時，以掛載節(jié)點(diǎn)集合N ;為起點(diǎn)的拓?fù)渌阉鹘Y(jié)束，將拓?fù)渌阉鹘?jīng)過的線段加入到故障線路集合SegArray中，將拓?fù)渌阉鹘?jīng)過的fault標(biāo)志為true的節(jié)點(diǎn)加入到故障節(jié)點(diǎn)集合NodeArray中；
[0022]4)重復(fù)進(jìn)行步驟2)、3)遍歷D中所有設(shè)備對應(yīng)的掛載節(jié)點(diǎn)集合；
[0023]5)遍歷NodeArray得到的節(jié)點(diǎn)所掛載的單端設(shè)備集合與SegArray中的線段共同組成故障隔離區(qū)，CBArray中所包含的開關(guān)為故障隔離開關(guān)。
[0024]實(shí)施例
[0025]應(yīng)用本發(fā)明方法的配電網(wǎng)實(shí)施例結(jié)構(gòu)如圖1所示，本實(shí)施例配電網(wǎng)共包括57個節(jié)點(diǎn)，I臺雙繞組變壓器，5個開關(guān)(實(shí)心矩形框代表開關(guān)狀態(tài)為合，空心矩形框代表開關(guān)狀態(tài)為開)，51條線路，每個節(jié)點(diǎn)上均掛有負(fù)荷，57個節(jié)點(diǎn)共有57個負(fù)荷，為了清楚起見，沒有在圖上標(biāo)明節(jié)點(diǎn)所掛負(fù)荷，其中第i個節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷稱負(fù)荷i，線路名稱用線路+兩端節(jié)點(diǎn)表示，例如節(jié)點(diǎn)6、7之間的線路名稱為線路6-7。
[0026]本本實(shí)施例的一種配電網(wǎng)