配电网的拓扑智能还原算法的开发与实现文献综述

 2023-08-11 09:43:36
  1. 文献综述(或调研报告):

摘要

设计一种适用于单电源供电树状配电网拓扑还原的方法,适用于树状排列、没有环网且为单一电源供电的配电网络的系统拓扑还原,属于电力系统领域。主要根据配电网络中各结点的电压和结点注入电流值来对配电网系统的拓扑进行还原。利用电力系统单一电源配电网的电压电流约束,还原用来描述配电网结点之间连接情况的邻接矩阵,再利用图论里的树状图约束和广度优先搜索对还原后的配电网的合理性进行检验,最终通过计算和比较配电网的阻抗矩阵完成对配电网拓扑还原的检验。

综述

拓扑识别简述

拓扑识别(Topology Identification)技术为解决上述问题提供了新的思路,如果由一个给定的复杂配电网络拓扑来研究其节点参数属于白箱问题,那么由已知的节点参数来反推复杂网络的配电网拓扑结构则属于黑箱问题。复杂网络的拓扑结构和特性如何确定节点参数已有大量的研究,而通过网络的节点参数来识别和还原复杂网络拓扑则相对较少。已有的一些研究成果对复杂网络的拓扑结构辨识问题进行了研究。

电力网络拓扑识别

电力网络拓扑识别作为能量管理系统(EMS)和配电管理系统(DMS)的基础功能模块,将网络物理模型化为分析计算时的数学模型,为电力系统状态估计、潮流计算、动态安全分析、无功优化、故障分析等提供基础网络结构数据。

传统的电网拓扑方法所使用的数据库信息量少,无法为状态估计等分析工具提供足够的准确的数据,使拓扑分析仅在单个变电站站内实现,与其他变电站无联系,阻碍信息交流,导致电网运行人员无法获得准确电网的运行数据甚至发出错误的命令,最终造成严重的电力事故。随着信息技术、测量技术以及新能源发电技术的飞速进步,电力系统保护与控制逐步由离线化、局部实时化朝面向全局的实时化、超实时化发展过渡,同时也为电网拓扑快速识别建模方式发展与研究提供了新的动向。

二十世纪八十年代初期,部分学者已注意到电力网络拓扑对电力系统分析的意义,开始了该领域的研究。为了联立线性方程组来描述电力网络中的支路电气量,将电阻、电感、电容等抽象化,运用只由点和线建立的若干复杂关联表来代替原电网。当电网拓扑发生变化时,通过修改关联表来跟踪拓扑结构。二十世纪九十年代中期以来,考虑到实际运行中状态频繁发生变化的开关占少数,人们将追踪技术引入规则化的厂站接线分析中,仅在开关状态发生改变时进行局部拓扑修改,方法简便,易于实现。此外,部分学者利用面向对象技术,借助“类”等数据结构实现图形数据一体化来建立了厂站和电网拓扑跟踪模型;还有部分学者在图形建模基础上提出了基于广度优先搜索的网络拓扑分析方法,可以在一定程度上避免节点重复搜索的问题,具有更好的实时性和准确性。

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