一種繼電保護可靠性計算方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種繼電保護可靠性計算方法及裝置，根據(jù)智能變電站中各個預設實物元件的歷史流量獲取多模態(tài)容量約束矩陣和各個預設實物元件工作在各模態(tài)下的概率集合；構(gòu)建節(jié)點可靠邊失效的隨機流網(wǎng)絡模型；基于隨機流網(wǎng)絡模型獲取相應的有效狀態(tài)集合；根據(jù)有效狀態(tài)集合，計算隨機流網(wǎng)絡模型下的繼電保護可靠性?；谏鲜龉_的方法，采用隨機流網(wǎng)絡模型對繼電保護的可靠性計算，從而達到對復雜電力系統(tǒng)的可靠性進行定量計算的目的。
【專利說明】
-種繼電保護可靠性計算方法及裝置
技術領域
[0001] 本發(fā)明設及可靠性評估技術領域，尤其設及一種繼電保護可靠性計算方法及裝 置。
【背景技術】
[0002] 繼電保護裝置作為電力系統(tǒng)二次設備中的重要元件之一，能否及時報警將直接影 響電力系統(tǒng)運行的安全性及可靠性。長期運行實踐表明，繼電保護裝置本身硬件和軟件失 效的概率很小且內(nèi)建的自診斷功能?？蒞檢測到運類失效事件，因此在智能電網(wǎng)背景下信 息流成為了制約繼電保護裝置可靠性的關鍵因素。
[0003] 目前，現(xiàn)有的繼電保護可靠性評估方法主要基于瞬時狀態(tài)概率、半馬爾科夫過程 或蒙特卡羅仿真方法對繼電保護進行定量分析并利用可靠性框圖和最小路集算法進行可 靠性計算。但是該評估方法只考慮了信息流從源點到匯點的連通性，獲取的運行狀態(tài)僅為 完全失效和正常運行兩種，并未考慮到影響元件工作的因素，因此潛在的網(wǎng)絡故障和信息 流質(zhì)量下降造成的可靠性下降未體現(xiàn)出來。
[0004] 有鑒于此，現(xiàn)有的技術方案在計算繼電保護可靠性時，存在計算結(jié)果不準確的問 題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種繼電保護可靠性計算方法及裝置，W解決現(xiàn)有的技術 方案計算的繼電保護可靠性結(jié)果不準確的問題。技術方案如下：
[0006] -種繼電保護可靠性計算方法，應用于繼電保護可靠性計算裝置，包括：
[0007] 根據(jù)智能變電站中各個預設實物元件的歷史流量獲取多模態(tài)容量約束矩陣和各 個所述預設實物元件工作在各模態(tài)下的概率集合；
[000引構(gòu)建節(jié)點可靠邊失效的隨機流網(wǎng)絡模型G = (V，E，C，P);
[0009] 其中，節(jié)點V為各個所述預設實物元件的物理連接設備集合，邊E為所述預設實物 元件的集合，C為所述多模態(tài)容量約束矩陣，P為各個所述預設實物元件工作在各模態(tài)下的 概率集合；
[0010] 基于所述隨機流網(wǎng)絡模型G獲取相應的有效狀態(tài)集合W;
[0011] 根據(jù)所述有效狀態(tài)集合W，計算所述隨機流網(wǎng)絡模型G下的繼電保護可靠性
，其中，1為所述有效狀態(tài)集合W中下界點Yd的個數(shù)。
[0012] 優(yōu)選的，所述基于所述隨機流網(wǎng)絡模型G獲取相應的有效狀態(tài)集合W，包括：
[0013] 基于所述隨機流網(wǎng)絡模型G獲取各個網(wǎng)絡狀態(tài)，并生成狀態(tài)空間樹，其中，各個所 述網(wǎng)絡狀態(tài)為所述狀態(tài)空間樹的節(jié)點；
[0014] 基于所述網(wǎng)絡狀態(tài)生成零網(wǎng)絡狀態(tài)，并將所述零網(wǎng)絡狀態(tài)作為所述狀態(tài)空間樹的 首個父節(jié)點；
[0015] 確定所述狀態(tài)空間樹中所述網(wǎng)絡狀態(tài)的一個所述預設實物元件作為當前捜索元 件；
[0016] 確定所述狀態(tài)空間樹中下一個網(wǎng)絡狀態(tài)為當前捜索節(jié)點，并根據(jù)預設最小路集計 算方法獲取所述狀態(tài)空間樹的信息源節(jié)點和信息匯點的最小路集；
[0017] 根據(jù)所述最小路集判斷所述信息源節(jié)點和所述信息匯點的網(wǎng)絡拓撲是否連通；
[0018] 如果不連通，執(zhí)行回溯操作，并返回執(zhí)行所述確定所述狀態(tài)空間樹中下一個網(wǎng)絡 狀態(tài)為當前捜索節(jié)點，運一步驟；
[0019] 如果連通，根據(jù)預設最大流算法啟動最大流計算，獲取所述當前捜索節(jié)點的網(wǎng)絡 狀態(tài)容量并判斷所述網(wǎng)絡狀態(tài)容量是否小于預設需求容量；
[0020] 若所述網(wǎng)絡狀態(tài)容量不小于預設需求容量，將所述網(wǎng)絡狀態(tài)容量確定為所述下界 點Yd存儲于狀態(tài)集合L中，執(zhí)行所述回溯操作，并返回執(zhí)行所述確定所述狀態(tài)空間樹中下一 個網(wǎng)絡狀態(tài)為當前捜索節(jié)點，運一步驟；
[0021] 若所述網(wǎng)絡狀態(tài)容量小于預設需求容量，判斷所述當前捜索節(jié)點的模態(tài)序號是否 小于預設模態(tài)序號最大值；
[0022] 若所述當前捜索節(jié)點的模態(tài)序號小于預設模態(tài)序號最大值，返回執(zhí)行所述確定所 述狀態(tài)空間樹中下一個網(wǎng)絡狀態(tài)為當前捜索節(jié)點，運一步驟；
[0023] 若所述當前捜索節(jié)點的模態(tài)序號不小于預設模態(tài)序號最大值，執(zhí)行所述回溯操 作，并返回執(zhí)行所述確定所述狀態(tài)空間樹中下一個網(wǎng)絡狀態(tài)為當前捜索節(jié)點，運一步驟；
[0024] 其中，所述回溯操作包括：
[0025] 判斷所述當前捜索元件是否為所述狀態(tài)空間樹的最后捜索元件；
[0026] 如果所述當前捜索元件不是所述狀態(tài)空間樹的最后捜索元件，將所述狀態(tài)空間樹 中上一個網(wǎng)絡狀態(tài)為所述當前捜索節(jié)點，并確定所述狀態(tài)空間樹中下一個所述預設實物元 件作為所述當前捜索元件；
[0027] 如果所述當前捜索元件是所述狀態(tài)空間樹的最后捜索元件，將所述狀態(tài)空間樹中 上一個網(wǎng)絡狀態(tài)為所述當前捜索節(jié)點，并判斷所述當前捜索節(jié)點是否為所述零網(wǎng)絡狀態(tài)；
[0028] 若所述當前捜索節(jié)點不是所述零網(wǎng)絡狀態(tài)，確定所述狀態(tài)空間樹中下一個所述預 設實物元件作為所述當前捜索元件；
[0029] 若所述當前捜索節(jié)點是所述零網(wǎng)絡狀態(tài)，將所述狀態(tài)集合L確定為所述有效狀態(tài) 集合W，并結(jié)束最大流計算。
[0030] 優(yōu)選的，各個所述預設實物元件工作在各模態(tài)下的概率P的取值范圍為0~1。
[0031] 優(yōu)選的，所述預設最小路集計算方法包括:聯(lián)絡矩陣法。
[0032] 優(yōu)選的，所述預設最大流算法包括:擴展路徑化rd-Fulkerson算法。
[0033] -種繼電保護可靠性計算裝置，包括:獲取模塊、模型構(gòu)建模塊、有效狀態(tài)集合獲 取模塊和可靠性計算模塊.
[0034] 所述獲取模塊，用于根據(jù)智能變電站中各個預設實物元件的歷史流量獲取多模態(tài) 容量約束矩陣和各個所述預設實物元件工作在各模態(tài)下的概率集合；
[0035] 所述模型構(gòu)建模塊，用于構(gòu)建節(jié)點可靠邊失效的隨機流網(wǎng)絡模型G=(V，E，C，P); 其中，節(jié)點V為各個所述預設實物元件的物理連接設備集合，邊E為所述預設實物元件的集 合，C為所述多模態(tài)容量約束矩陣，P為各個所述預設實物元件工作在各模態(tài)下的概率集合；
[0036] 所述有效狀態(tài)集合獲取模塊，用于基于所述隨機流網(wǎng)絡模型G獲取相應的有效狀 態(tài)集合W;
[0037] 所述可靠性計算模塊，用于根據(jù)所述有效狀態(tài)集合W，計算所述隨機流網(wǎng)絡模型G 下的繼電保護可靠性
其中，1為所述有效狀態(tài)集合W中下界點Yd 的個數(shù)。
[0038] 優(yōu)選的，所述有效狀態(tài)集合獲取模塊包括:狀態(tài)空間樹生成單元、零網(wǎng)絡狀態(tài)生成 單元、捜索元件確定單元、確定計算單元、第一判斷單元、第一執(zhí)行單元、回溯執(zhí)行單元、第 二判斷單元、第二執(zhí)行單元、第Ξ判斷單元和第Ξ執(zhí)行單元；
[0039] 所述狀態(tài)空間樹生成單元，用于基于所述隨機流網(wǎng)絡模型G獲取各個網(wǎng)絡狀態(tài)，并 生成狀態(tài)空間樹，其中，各個所述網(wǎng)絡狀態(tài)為所述狀態(tài)空間樹的節(jié)點；
[0040] 所述零網(wǎng)絡狀態(tài)生成單元，用于基于所述網(wǎng)絡狀態(tài)生成零網(wǎng)絡狀態(tài)，并將所述零 網(wǎng)絡狀態(tài)作為所述狀態(tài)空間樹的首個父節(jié)點；
[0041] 所述捜索元件確定單元，用于確定所述狀態(tài)空間樹中所述網(wǎng)絡狀態(tài)的一個所述預 設實物元件作為當前捜索元件；
[0042] 所述確定計算單元，用于確定所述狀態(tài)空間樹中下一個網(wǎng)絡狀態(tài)為當前捜索節(jié) 點，并根據(jù)預設最小路集計算方法獲取所述狀態(tài)空間樹的信息源節(jié)點和信息匯點的最小路 集；
[0043] 所述第一判斷單元，用于根據(jù)所述最小路集判斷所述信息源節(jié)點和所述信息匯點 的網(wǎng)絡拓撲是否連通;如果是，觸發(fā)所述第二判斷單元;如果否，觸發(fā)所述第一執(zhí)行單元；
[0044] 所述第一執(zhí)行單元，用于觸發(fā)回溯執(zhí)行單元，并進入所述確定計算單元；
[0045] 所述第二判斷單元，用于根據(jù)預設最大流算法啟動最大流計算，獲取所述當前捜 索節(jié)點的網(wǎng)絡狀態(tài)容量并判斷所述網(wǎng)絡狀態(tài)容量是否小于預設需求容量;若否，觸發(fā)所述 第二執(zhí)行單元;若是，觸發(fā)所述第Ξ判斷單元；
[0046] 所述第二執(zhí)行單元，用于將所述網(wǎng)絡狀態(tài)容量確定為所述下界點Yd存儲于狀態(tài)集 合L中，觸發(fā)所述回溯執(zhí)行單元，并觸發(fā)所述確定計算單元；
[0047] 所述第Ξ判斷單元，用于判斷所述當前捜索節(jié)點的模態(tài)序號是否小于預設模態(tài)序 號最大值;是，觸發(fā)所述確定計算單元;否，觸發(fā)所述第Ξ執(zhí)行單元；
[0048] 所述第Ξ執(zhí)行單元，用于觸發(fā)所述回溯執(zhí)行單元，并進入所述確定計算單元；
[0049] 所述回溯執(zhí)行單元，包括:第四判斷單元、第四執(zhí)行單元、第五判斷單元、第五執(zhí)行 單元和第六執(zhí)行單元；
[0050] 所述第四判斷單元，用于判斷所述當前捜索元件是否為所述狀態(tài)空間樹的最后捜 索元件;如果否，觸發(fā)所述第四執(zhí)行單元;如果是，觸發(fā)所述第五判斷單元；
[0051] 所述第四執(zhí)行單元，用于將所述狀態(tài)空間樹中上一個網(wǎng)絡狀態(tài)為所述當前捜索節(jié) 點，并確定所述狀態(tài)空間樹中下一個所述預設實物元件作為所述當前捜索元件；
[0052] 所述第五判斷單元，用于將所述狀態(tài)空間樹中上一個網(wǎng)絡狀態(tài)為所述當前捜索節(jié) 點，并判斷所述當前捜索節(jié)點是否為所述零網(wǎng)絡狀態(tài);若否，觸發(fā)所述第五執(zhí)行單元;若是， 觸發(fā)所述第六執(zhí)行單元；
[0053] 所述第五執(zhí)行單元，用于確定所述狀態(tài)空間樹中下一個所述預設實物元件作為所 述當前捜索元件；
[0054] 所述第六執(zhí)行單元，用于將所述狀態(tài)集合L確定為所述有效狀態(tài)集合W，并結(jié)束最 大流計算。
[0055] 相較與現(xiàn)有技術，本發(fā)明實現(xiàn)的有益效果為：
[0056] W上本發(fā)明所提供的一種繼電保護可靠性計算方法及裝置，根據(jù)智能變電站中各 個預設實物元件的歷史流量獲取多模態(tài)容量約束矩陣和各個預設實物元件工作在各模態(tài) 下的概率集合;構(gòu)建節(jié)點可靠邊失效的隨機流網(wǎng)絡模型;基于隨機流網(wǎng)絡模型獲取相應的 有效狀態(tài)集合;根據(jù)有效狀態(tài)集合，計算隨機流網(wǎng)絡模型下的繼電保護可靠性?；谏鲜龉?開的方法，采用隨機流網(wǎng)絡模型對繼電保護的可靠性計算，從而達到對復雜電力系統(tǒng)可靠 性進行定量計算的目的。
【附圖說明】
[0057] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可W根據(jù) 提供的附圖獲得其他的附圖。
[0058] 圖1為本發(fā)明實施例一公開的一種繼電保護可靠性計算方法流程圖；
[0059] 圖2為本發(fā)明實施例二公開的一種繼電保護可靠性計算方法部分流程圖；
[0060] 圖3為本發(fā)明實施例二公開的一種繼電保護可靠性計算方法部分流程圖；
[0061 ]圖4為本發(fā)明實施例Ξ公開的一種繼電保護可靠性計算裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0062] 圖5為本發(fā)明實施例四公開的一種繼電保護可靠性計算裝置部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0063] 圖6為本發(fā)明實施例四公開的一種繼電保護可靠性計算裝置部分結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0064] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0065] 實施例一
[0066] 本發(fā)明實施例一公開的一種繼電保護可靠性計算方法，應用于繼電保護可靠性計 算裝置，流程圖如圖1所示，繼電保護可靠性計算方法包括：
[0067] S101，根據(jù)智能變電站中各個預設實物元件的歷史流量獲取多模態(tài)容量約束矩陣 和各個預設實物元件工作在各模態(tài)下的概率集合；
[0068] S102,構(gòu)建節(jié)點可靠邊失效的隨機流網(wǎng)絡模型G=(V，E，C，P);
[0069] 其中，節(jié)點V為各個所述預設實物元件的物理連接設備集合，邊E為預設實物元件 的集合，C為多模態(tài)容量約束矩陣，P為各個預設實物元件工作在各模態(tài)下的概率集合；
[0070] 在執(zhí)行步驟S102的過程中，在構(gòu)建節(jié)點可靠邊失效的隨機流網(wǎng)絡模型的過程中， 各個預設實物元件的物理連接設備集合V= Ivi I 作為隨機流網(wǎng)絡模型的節(jié)點，預 設實物元件的集合E= {ei I 作為隨機流網(wǎng)絡模型的邊，C= kij I l《i《n+a，0《 hi}作為多模態(tài)容量約束矩陣，？={9^|1《1《11+3,0《_]'《山}為各個預設實物元件工作在 各模態(tài)下的概率集合，其中，hi為元件中第i個元件對應的模態(tài)序號；
[0071] S103,基于隨機流網(wǎng)絡模型G獲取相應的有效狀態(tài)集合W;
[0072] S 104,根據(jù)有效狀態(tài)集合W，計算隨機流網(wǎng)絡模型G下的繼電保護可靠性
，其中，1為有效狀態(tài)集合W中下界點Yd的個數(shù)。
[0073] 需要說明的是，各個預設實物元件工作在各模態(tài)下的概率P的取值范圍為0~1，所 有預設實物元件工作在各模態(tài)下的概率P和為1。
[0074] 本發(fā)明實施例公開的繼電保護可靠性計算方法，根據(jù)智能變電站中各個預設實物 元件的歷史流量獲取多模態(tài)容量約束矩陣和各個預設實物元件工作在各模態(tài)下的概率集 合;構(gòu)建節(jié)點可靠邊失效的隨機流網(wǎng)絡模型;基于隨機流網(wǎng)絡模型獲取相應的有效狀態(tài)集 合;根據(jù)有效狀態(tài)集合，計算隨機流網(wǎng)絡模型下的繼電保護可靠性?；谏鲜龉_的方法， 采用隨機流網(wǎng)絡模型對繼電保護的可靠性計算，從而達到對復雜電力系統(tǒng)可靠性進行定量 計算的目的。
[00對實施例二
[0076] 基于上述本發(fā)明實施例一公開的一種多模態(tài)數(shù)據(jù)表示學習方法，如圖1所示出的 步驟S103中，基于隨機流網(wǎng)絡模型G獲取相應的有效狀態(tài)集合W的具體執(zhí)行過程，如圖2所 示，包括：
[0077] S201，基于隨機流網(wǎng)絡模型G獲取各個網(wǎng)絡狀態(tài)，并生成狀態(tài)空間樹，其中，各個網(wǎng) 絡狀態(tài)為所述狀態(tài)空間樹的節(jié)點；
[0078] 在執(zhí)行步驟S201的過程中，基于隨機流網(wǎng)絡模型G獲取相應的狀態(tài)空間Ω =(Υι， Υ2,…，Yi，Ym)，并根據(jù)各個網(wǎng)絡狀態(tài)生成狀態(tài)空間樹，其中，各個網(wǎng)絡狀態(tài)Yi為所述狀態(tài)空 間樹的節(jié)點。
[0079] S202,基于網(wǎng)絡狀態(tài)生成零網(wǎng)絡狀態(tài)，并將零網(wǎng)絡狀態(tài)作為狀態(tài)空間樹的首個父 節(jié)點；
[0080] 在執(zhí)行步驟S202的過程中，基于得到的各個網(wǎng)絡狀態(tài)Yi生成零網(wǎng)絡狀態(tài)，并將零 網(wǎng)絡狀態(tài)作為狀態(tài)空間樹的首個父節(jié)點即起始捜索點。
[0081] S203,確定狀態(tài)空間樹中所述網(wǎng)絡狀態(tài)的一個預設實物元件作為當前捜索元件；
[0082] S204,確定狀態(tài)空間樹中下一個網(wǎng)絡狀態(tài)為當前捜索節(jié)點，并根據(jù)預設最小路集 計算方法獲取狀態(tài)空間樹的信息源節(jié)點和信息匯點的最小路集；
[0083] S205,根據(jù)最小路集判斷信息源節(jié)點和所述信息匯點的網(wǎng)絡拓撲是否連通；
[0084] S206,如果不連通，執(zhí)行回溯操作，并返回執(zhí)行確定狀態(tài)空間樹中下一個網(wǎng)絡狀態(tài) 為當前捜索節(jié)點，運一步驟；
[0085] S207,如果連通，根據(jù)預設最大流算法啟動最大流計算，獲取當前捜索節(jié)點的網(wǎng)絡 狀態(tài)容量并判斷網(wǎng)絡狀態(tài)容量是否小于預設需求容量；
[0086] S208,若網(wǎng)絡狀態(tài)容量不小于預設需求容量，將網(wǎng)絡狀態(tài)容量確定為下界點Yd存 儲于狀態(tài)集合L中，執(zhí)行回溯操作，并返回執(zhí)行確定狀態(tài)空間樹中下一個網(wǎng)絡狀態(tài)為當前捜 索節(jié)點，運一步驟；
[0087] S209,若網(wǎng)絡狀態(tài)容量小于預設需求容量，判斷當前捜索節(jié)點的模態(tài)序號是否小 于預設模態(tài)序號最大值；
[0088] S210,若所述當前捜索節(jié)點的模態(tài)序號小于預設模態(tài)序號最大值，返回執(zhí)行所述 確定所述狀態(tài)空間樹中下一個網(wǎng)絡狀態(tài)為當前捜索節(jié)點，運一步驟；
[0089] S211，若當前捜索節(jié)點的模態(tài)序號不小于預設模態(tài)序號最大值，執(zhí)行回溯操作，并 返回執(zhí)行確定所述狀態(tài)空間樹中下一個網(wǎng)絡狀態(tài)為當前捜索節(jié)點，運一步驟；
[0090] 其中，回溯操作的具體執(zhí)行過程如圖3所示，包括：
[0091] S301，判斷當前捜索元件是否為狀態(tài)空間樹的最后捜索元件；
[0092] S302,如果當前捜索元件不是狀態(tài)空間樹的最后捜索元件，將狀態(tài)空間樹中上一 個網(wǎng)絡狀態(tài)為當前捜索節(jié)點，并確定狀態(tài)空間樹中下一個預設實物元件作為當前捜索元 件；
[0093] S303,如果當前捜索元件是狀態(tài)空間樹的最后捜索元件，將狀態(tài)空間樹中上一個 網(wǎng)絡狀態(tài)為當前捜索節(jié)點，并判斷當前捜索節(jié)點是否為零網(wǎng)絡狀態(tài)；
[0094] S304,若當前捜索節(jié)點不是零網(wǎng)絡狀態(tài)，確定狀態(tài)空間樹中下一個預設實物元件 作為當前捜索元件；
[00M] S305,若當前捜索節(jié)點是零網(wǎng)絡狀態(tài)，將狀態(tài)集合L確定為有效狀態(tài)集合W，并結(jié)束 最大流計算。
[0096] 需要說明的是，預設最小路集計算方法包括但不局限為聯(lián)絡矩陣法，可根據(jù)實際 需要選擇適合的最小路集計算方法；預設最大流算法包括但不局限為擴展路徑Ford- 化化er son算法，可根據(jù)實際需要選擇適合的計算最大流的方法。
[0097] 本發(fā)明實施例公開的繼電保護可靠性計算方法，根據(jù)智能變電站中各個預設實物 元件的歷史流量獲取多模態(tài)容量約束矩陣和各個預設實物元件工作在各模態(tài)下的概率集 合;構(gòu)建節(jié)點可靠邊失效的隨機流網(wǎng)絡模型;基于隨機流網(wǎng)絡模型獲取相應的有效狀態(tài)集 合;根據(jù)有效狀態(tài)集合，計算隨機流網(wǎng)絡模型下的繼電保護可靠性?；谏鲜龉_的方法， 采用隨機流網(wǎng)絡模型對繼電保護的可靠性計算，從而達到對復雜電力系統(tǒng)可靠性進行定量 計算的目的。
[009引實施例Ξ
[0099] 基于上述本發(fā)明各實施例提供的繼電保護可靠性計算方法，本實施例Ξ則對應公 開了執(zhí)行上述繼電保護可靠性計算方法的繼電保護可靠性計算裝置，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4 所示，繼電保護可靠性計算裝置包括400:獲取模塊401、模型構(gòu)建模塊402、有效狀態(tài)集合獲 取模塊403和可靠性計算模塊404;其中，
[0100] 獲取模塊401，用于根據(jù)智能變電站中各個預設實物元件的歷史流量獲取多模態(tài) 容量約束矩陣和各個預設實物元件工作在各模態(tài)下的概率集合；
[0101] 模型構(gòu)建模塊402,用于構(gòu)建節(jié)點可靠邊失效的隨機流網(wǎng)絡模型6=(￥，6，(：少）；其 中，節(jié)點V為各個所述預設實物元件的物理連接設備集合，邊E為所述預設實物元件的集合， C為所述多模態(tài)容量約束矩陣，P為各個所述預設實物元件工作在各模態(tài)下的概率集合；
[0102] 有效狀態(tài)集合獲取模塊403,用于基于隨機流網(wǎng)絡模型G獲取相應的有效狀態(tài)集合 W;
[0103] 可靠性計算模塊404,用于根據(jù)有效狀態(tài)集合W，計算隨機流網(wǎng)絡模型G下的繼電保 護可靠性
廷中，1為有效狀態(tài)集合W中下界點Yd的個數(shù)。
[0104]本發(fā)明實施例公開的繼電保護可靠性計算裝置，獲取模塊根據(jù)智能變電站中各個 預設實物元件的歷史流量獲取多模態(tài)容量約束矩陣和各個預設實物元件工作在各模態(tài)下 的概率集合;模型構(gòu)建模塊構(gòu)建節(jié)點可靠邊失效的隨機流網(wǎng)絡模型;有效狀態(tài)集合獲取模 炔基于隨機流網(wǎng)絡模型獲取相應的有效狀態(tài)集合;可靠性計算模塊獲取模塊根據(jù)有效狀態(tài) 集合，計算隨機流網(wǎng)絡模型下的繼電保護可靠性。基于上述公開的裝置，采用隨機流網(wǎng)絡模 型對繼電保護的可靠性計算，從而達到對復雜電力系統(tǒng)可靠性進行定量計算的目的。
[010引實施例四
[0106] 結(jié)合上述實施例Ξ公開的繼電保護可靠性計算裝置和附圖4,本實施例四還公開 了一種繼電保護可靠性計算裝置，其中，有效狀態(tài)集合獲取模塊403結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示，
[0107] 有效狀態(tài)集合獲取模塊403包括:狀態(tài)空間樹生成單元501、零網(wǎng)絡狀態(tài)生成單元 502、捜索元件確定單元503、確定計算單元504、第一判斷單元505、第一執(zhí)行單元506、回溯 執(zhí)行單元507、第二判斷單元508、第二執(zhí)行單元509、第Ξ判斷單元510和第Ξ執(zhí)行單元511;
[0108] 狀態(tài)空間樹生成單元501，用于基于隨機流網(wǎng)絡模型G獲取各個網(wǎng)絡狀態(tài)，并生成 狀態(tài)空間樹，其中，各個網(wǎng)絡狀態(tài)為所述狀態(tài)空間樹的節(jié)點；
[0109] 零網(wǎng)絡狀態(tài)生成單元502,用于基于網(wǎng)絡狀態(tài)生成零網(wǎng)絡狀態(tài)，并將零網(wǎng)絡狀態(tài)作 為狀態(tài)空間樹的首個父節(jié)點；
[0110] 捜索元件確定單元503,用于確定狀態(tài)空間樹中網(wǎng)絡狀態(tài)的一個預設實物元件作 為當前捜索元件；
[0111] 確定計算單元504,用于確定狀態(tài)空間樹中下一個網(wǎng)絡狀態(tài)為當前捜索節(jié)點，并根 據(jù)預設最小路集計算方法獲取狀態(tài)空間樹的信息源節(jié)點和信息匯點的最小路集；
[0112] 第一判斷單元505,用于根據(jù)最小路集判斷所述信息源節(jié)點和信息匯點的網(wǎng)絡拓 撲是否連通;如果是，觸發(fā)第二判斷單元508;如果否，觸發(fā)第一執(zhí)行單元506;
[0113] 第一執(zhí)行單元506，用于觸發(fā)回溯執(zhí)行單元507，并進入確定計算單元504;
[0114] 第二判斷單元508,用于根據(jù)預設最大流算法啟動最大流計算，獲取當前捜索節(jié)點 的網(wǎng)絡狀態(tài)容量并判斷網(wǎng)絡狀態(tài)容量是否小于預設需求容量；若否，觸發(fā)第二執(zhí)行單元 509;若是，觸發(fā)第Ξ判斷單元510;
[0115] 第二執(zhí)行單元509,用于將網(wǎng)絡狀態(tài)容量確定為下界點Yd存儲于狀態(tài)集合L中，觸 發(fā)回溯執(zhí)行單元507，并進入確定計算單元504;
[0116] 第Ξ判斷單元510,用于判斷當前捜索節(jié)點的模態(tài)序號是否小于預設模態(tài)序號最 大值;是，觸發(fā)確定計算單元504;否，觸發(fā)第Ξ執(zhí)行單元511;
[0117] 第Ξ執(zhí)行單元511，用于觸發(fā)所述回溯執(zhí)行單元，并進入確定計算單元504;
[0118] 其中，回溯執(zhí)行單元507的結(jié)構(gòu)示意圖如圖6所示，包括:第四判斷單元601、第四執(zhí) 行單元602、第五判斷單元603、第五執(zhí)行單元604和第六執(zhí)行單元605;
[0119] 第四判斷單元601，用于判斷當前捜索元件是否為狀態(tài)空間樹的最后捜索元件;如 果否，觸發(fā)第四執(zhí)行單元602;如果是，觸發(fā)第五判斷單元603;
[0120] 第四執(zhí)行單元602,用于將狀態(tài)空間樹中上一個網(wǎng)絡狀態(tài)為當前捜索節(jié)點，并確定 狀態(tài)空間樹中下一個預設實物元件作為所述當前捜索元件；
[0121] 第五判斷單元603,用于將狀態(tài)空間樹中上一個網(wǎng)絡狀態(tài)為當前捜索節(jié)點，并判斷 當前捜索節(jié)點是否為零網(wǎng)絡狀態(tài);若否，觸發(fā)第五執(zhí)行單元604;若是，觸發(fā)第六執(zhí)行單元 605；
[0122] 第五執(zhí)行單元604,用于確定狀態(tài)空間樹中下一個預設實物元件作為當前捜索元 件；
[0123] 第六執(zhí)行單元605,用于將狀態(tài)集合L確定為有效狀態(tài)集合W，并結(jié)束最大流計算。
[0124] 本發(fā)明實施例公開的繼電保護可靠性計算裝置，獲取模塊根據(jù)智能變電站中各個 預設實物元件的歷史流量獲取多模態(tài)容量約束矩陣和各個預設實物元件工作在各模態(tài)下 的概率集合;模型構(gòu)建模塊構(gòu)建節(jié)點可靠邊失效的隨機流網(wǎng)絡模型;有效狀態(tài)集合獲取模 塊中的各單元基于隨機流網(wǎng)絡模型獲取相應的有效狀態(tài)集合;可靠性計算模塊獲取模塊根 據(jù)有效狀態(tài)集合，計算隨機流網(wǎng)絡模型下的繼電保護可靠性。基于上述公開的裝置，采用隨 機流網(wǎng)絡模型對繼電保護的可靠性計算，從而達到對復雜電力系統(tǒng)可靠性進行定量計算的 目的。
[0125] W上對本發(fā)明所提供的一種繼電保護可靠性計算方法及裝置進行了詳細介紹，本 文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，W上實施例的說明只是用于 幫助理解本發(fā)明的方法及其核屯、思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本發(fā)明的思 想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對 本發(fā)明的限制。
[0126] 需要說明的是，本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重 點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。 對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所W描述的比較簡單，相 關之處參見方法部分說明即可。
[0127] 還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個 實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示運些實體或操作之間 存在任何運種實際的關系或者順序。而且，術語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在涵 蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備所固有的要素， 或者是還包括為運些過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下， 由語句"包括一個……"限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備 中還存在另外的相同要素。
[0128] 對所公開的實施例的上述說明，使本領域?qū)I(yè)技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對運些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可W在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會被限制于本文所示的運些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一 致的最寬的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種繼電保護可靠性計算方法，其特征在于，應用于繼電保護可靠性計算裝置，包 括： 根據(jù)智能變電站中各個預設實物元件的歷史流量獲取多模態(tài)容量約束矩陣和各個所 述預設實物元件工作在各模態(tài)下的概率集合； 構(gòu)建節(jié)點可靠邊失效的隨機流網(wǎng)絡模型G = (V，E，C，P); 其中，節(jié)點V為各個所述預設實物元件的物理連接設備集合，邊E為所述預設實物元件 的集合，C為所述多模態(tài)容量約束矩陣，P為各個所述預設實物元件工作在各模態(tài)下的概率 集合； 基于所述隨機流網(wǎng)絡模型G獲取相應的有效狀態(tài)集合W; 根據(jù)所述有效狀態(tài)集合W，計算所述隨機流網(wǎng)絡模型G下的繼電保護可靠性>其中，1為所述有效狀態(tài)集合W中下界點Yd的個數(shù)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述隨機流網(wǎng)絡模型G獲取相應 的有效狀態(tài)集合W，包括： 基于所述隨機流網(wǎng)絡模型G獲取各個網(wǎng)絡狀態(tài)，并生成狀態(tài)空間樹，其中，各個所述網(wǎng) 絡狀態(tài)為所述狀態(tài)空間樹的節(jié)點； 基于所述網(wǎng)絡狀態(tài)生成零網(wǎng)絡狀態(tài)，并將所述零網(wǎng)絡狀態(tài)作為所述狀態(tài)空間樹的首個 父節(jié)點； 確定所述狀態(tài)空間樹中所述網(wǎng)絡狀態(tài)的一個所述預設實物元件作為當前搜索元件； 確定所述狀態(tài)空間樹中下一個網(wǎng)絡狀態(tài)為當前搜索節(jié)點，并根據(jù)預設最小路集計算方 法獲取所述狀態(tài)空間樹的信息源節(jié)點和信息匯點的最小路集； 根據(jù)所述最小路集判斷所述信息源節(jié)點和所述信息匯點的網(wǎng)絡拓撲是否連通； 如果不連通，執(zhí)行回溯操作，并返回執(zhí)行所述確定所述狀態(tài)空間樹中下一個網(wǎng)絡狀態(tài) 為當前搜索節(jié)點，這一步驟； 如果連通，根據(jù)預設最大流算法啟動最大流計算，獲取所述當前搜索節(jié)點的網(wǎng)絡狀態(tài) 容量并判斷所述網(wǎng)絡狀態(tài)容量是否小于預設需求容量； 若所述網(wǎng)絡狀態(tài)容量不小于預設需求容量，將所述網(wǎng)絡狀態(tài)容量確定為所述下界點Yd 存儲于狀態(tài)集合L中，執(zhí)行所述回溯操作，并返回執(zhí)行所述確定所述狀態(tài)空間樹中下一個網(wǎng) 絡狀態(tài)為當前搜索節(jié)點，這一步驟； 若所述網(wǎng)絡狀態(tài)容量小于預設需求容量，判斷所述當前搜索節(jié)點的模態(tài)序號是否小于 預設模態(tài)序號最大值； 若所述當前搜索節(jié)點的模態(tài)序號小于預設模態(tài)序號最大值，返回執(zhí)行所述確定所述狀 態(tài)空間樹中下一個網(wǎng)絡狀態(tài)為當前搜索節(jié)點，這一步驟； 若所述當前搜索節(jié)點的模態(tài)序號不小于預設模態(tài)序號最大值，執(zhí)行所述回溯操作，并 返回執(zhí)行所述確定所述狀態(tài)空間樹中下一個網(wǎng)絡狀態(tài)為當前搜索節(jié)點，這一步驟； 其中，所述回溯操作包括： 判斷所述當前搜索元件是否為所述狀態(tài)空間樹的最后搜索元件； 如果所述當前搜索元件不是所述狀態(tài)空間樹的最后搜索元件，將所述狀態(tài)空間樹中上 一個網(wǎng)絡狀態(tài)為所述當前搜索節(jié)點，并確定所述狀態(tài)空間樹中下一個所述預設實物元件作 為所述當前搜索元件； 如果所述當前搜索元件是所述狀態(tài)空間樹的最后搜索元件，將所述狀態(tài)空間樹中上一 個網(wǎng)絡狀態(tài)為所述當前搜索節(jié)點，并判斷所述當前搜索節(jié)點是否為所述零網(wǎng)絡狀態(tài)； 若所述當前搜索節(jié)點不是所述零網(wǎng)絡狀態(tài)，確定所述狀態(tài)空間樹中下一個所述預設實 物元件作為所述當前搜索元件； 若所述當前搜索節(jié)點是所述零網(wǎng)絡狀態(tài)，將所述狀態(tài)集合L確定為所述有效狀態(tài)集合 W，并結(jié)束最大流計算。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，各個所述預設實物元件工作在各模態(tài)下的 概率p的取值范圍為〇~1。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述預設最小路集計算方法包括:聯(lián)絡矩 陣法。5. 根據(jù)要求2所述的方法，其特征在于，所述預設最大流算法包括：擴展路徑Ford-Fulkerson 算法。6. -種繼電保護可靠性計算裝置，其特征在于，包括:獲取模塊、模型構(gòu)建模塊、有效狀 態(tài)集合獲取模塊和可靠性計算模塊； 所述獲取模塊，用于根據(jù)智能變電站中各個預設實物元件的歷史流量獲取多模態(tài)容量 約束矩陣和各個所述預設實物元件工作在各模態(tài)下的概率集合； 所述模型構(gòu)建模塊，用于構(gòu)建節(jié)點可靠邊失效的隨機流網(wǎng)絡模型G = (V，E，C，P);其中， 節(jié)點V為各個所述預設實物元件的物理連接設備集合，邊E為所述預設實物元件的集合，C為 所述多模態(tài)容量約束矩陣，P為各個所述預設實物元件工作在各模態(tài)下的概率集合； 所述有效狀態(tài)集合獲取模塊，用于基于所述隨機流網(wǎng)絡模型G獲取相應的有效狀態(tài)集 合W; 所述可靠性計算模塊，用于根據(jù)所述有效狀態(tài)集合W，計算所述隨機流網(wǎng)絡模型G下的 繼電保護可靠性，其中，1為所述有效狀態(tài)集合W中下界點Yd的個 數(shù)。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述有效狀態(tài)集合獲取模塊包括:狀態(tài)空 間樹生成單元、零網(wǎng)絡狀態(tài)生成單元、搜索元件確定單元、確定計算單元、第一判斷單元、第 一執(zhí)行單元、回溯執(zhí)行單元、第二判斷單元、第二執(zhí)行單元、第三判斷單元和第三執(zhí)行單元； 所述狀態(tài)空間樹生成單元，用于基于所述隨機流網(wǎng)絡模型G獲取各個網(wǎng)絡狀態(tài)，并生成 狀態(tài)空間樹，其中，各個所述網(wǎng)絡狀態(tài)為所述狀態(tài)空間樹的節(jié)點； 所述零網(wǎng)絡狀態(tài)生成單元，用于基于所述網(wǎng)絡狀態(tài)生成零網(wǎng)絡狀態(tài)，并將所述零網(wǎng)絡 狀態(tài)作為所述狀態(tài)空間樹的首個父節(jié)點； 所述搜索元件確定單元，用于確定所述狀態(tài)空間樹中所述網(wǎng)絡狀態(tài)的一個所述預設實 物元件作為當前搜索元件； 所述確定計算單元，用于確定所述狀態(tài)空間樹中下一個網(wǎng)絡狀態(tài)為當前搜索節(jié)點，并 根據(jù)預設最小路集計算方法獲取所述狀態(tài)空間樹的信息源節(jié)點和信息匯點的最小路集； 所述第一判斷單元，用于根據(jù)所述最小路集判斷所述信息源節(jié)點和所述信息匯點的網(wǎng) 絡拓撲是否連通;如果是，觸發(fā)所述第二判斷單元;如果否，觸發(fā)所述第一執(zhí)行單元； 所述第一執(zhí)行單元，用于觸發(fā)回溯執(zhí)行單元，并進入所述確定計算單元； 所述第二判斷單元，用于根據(jù)預設最大流算法啟動最大流計算，獲取所述當前搜索節(jié) 點的網(wǎng)絡狀態(tài)容量并判斷所述網(wǎng)絡狀態(tài)容量是否小于預設需求容量;若否，觸發(fā)所述第二 執(zhí)行單元;若是，觸發(fā)所述第三判斷單元； 所述第二執(zhí)行單元，用于將所述網(wǎng)絡狀態(tài)容量確定為所述下界點Yd存儲于狀態(tài)集合L 中，觸發(fā)所述回溯執(zhí)行單元，并觸發(fā)所述確定計算單元； 所述第三判斷單元，用于判斷所述當前搜索節(jié)點的模態(tài)序號是否小于預設模態(tài)序號最 大值;是，觸發(fā)所述確定計算單元;否，觸發(fā)所述第三執(zhí)行單元； 所述第三執(zhí)行單元，用于觸發(fā)所述回溯執(zhí)行單元，并進入所述確定計算單元； 所述回溯執(zhí)行單元，包括:第四判斷單元、第四執(zhí)行單元、第五判斷單元、第五執(zhí)行單元 和第六執(zhí)行單元； 所述第四判斷單元，用于判斷所述當前搜索元件是否為所述狀態(tài)空間樹的最后搜索元 件;如果否，觸發(fā)所述第四執(zhí)行單元;如果是，觸發(fā)所述第五判斷單元； 所述第四執(zhí)行單元，用于將所述狀態(tài)空間樹中上一個網(wǎng)絡狀態(tài)為所述當前搜索節(jié)點， 并確定所述狀態(tài)空間樹中下一個所述預設實物元件作為所述當前搜索元件； 所述第五判斷單元，用于將所述狀態(tài)空間樹中上一個網(wǎng)絡狀態(tài)為所述當前搜索節(jié)點， 并判斷所述當前搜索節(jié)點是否為所述零網(wǎng)絡狀態(tài);若否，觸發(fā)所述第五執(zhí)行單元;若是，觸 發(fā)所述第六執(zhí)行單元； 所述第五執(zhí)行單元，用于確定所述狀態(tài)空間樹中下一個所述預設實物元件作為所述當 前搜索元件； 所述第六執(zhí)行單元，用于將所述狀態(tài)集合L確定為所述有效狀態(tài)集合W，并結(jié)束最大流 計算。
【文檔編號】H04L12/24GK106059838SQ201610617812
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月29日
【發(fā)明人】徐慶焯, 賀小旺, 何瑞文
【申請人】廣東工業(yè)大學