电力网络拓扑快速识别方案研究

发布时间：2020-03-02 20:29

【摘要】：电力网络拓扑分析为潮流计算、状态估计、安全分析等方面提供网络结构数据,是诸多电力系统分析软件的基础,其作用即把电力系统的物理模型转化为网络分析需要的数学模型。因此,对于复杂程度日益加深的现代电力系统,为保证其运行安全性和经济性,亟需更为快速和准确的电力系统网络拓扑分析算法。本文采用分层分布式建模方式进行网络拓扑分析,即先完成厂站内母线分析,再扩展到厂站间甚至整个系统拓扑识别。分别从厂站内和电网拓扑这两方面展开研究,可保障拓扑分析的效率。此外,借助采样频率高、同步性好的PMU信息冗余度来进行电气量与开关量的相互校验,可以进一步提高电力系统网络拓扑分析的可靠性： (1)针对传统厂站内拓扑形成及更新效率方面存在的不足,提出一种基于拓扑基与半径搜索法的厂站内拓扑分析新方法。首先,应用图论的基本概念对节点编号,并用节点表征断路器,在此基础上,结合主接线特征与闭合开关量信息,并利用拓扑基定理进行站内拓扑分析。在开关发生变位后,利用半径搜索法对发生变化的拓扑进行修改,避免了重新形成拓扑带来的更新速度慢的问题,大大提高了拓扑对开关变位跟踪的效率。实例运算结果验证了所提方法的正确性及有效性,以及在计算量方面较传统方法的优越性。 (2)提出一种基于关联矩阵标记法和回路矩阵的网络拓扑分析新方法。在系统正常运行情况下,利用关联矩阵标记法,判断图的连通性,同时标记网络的树支与连支,完成电网静态电气岛分析；当网络结构发生变化后,借助回路矩阵,判断变化支路的类别,在此基础上,利用破圈法和半径搜索法,修改局部网络拓扑及更新回路矩阵。IEEE10机39节点系统验证结果表明该方法计算量小,更新速度快,可适用于多种网络变结构的情况。 (3)提出了一种基于道路-回路方程的拓扑错误辨识方法。首先利用网络拓扑约束与基尔霍夫定律,并借助相量测量单元(Phasor Measurement Unit, PMU)提供的同步电气量信息,建立道路-回路方程,计算支路电流。在此基础上,考虑各种拓扑错误及不良数据并存的情况,根据计算值与量测值间的差值,对拓扑信息及支路电流量测值进行校验。最后,利用IEEE3机9节点系统与IEEE10机39节点系统对该方法进行验证,仿真结果表明该方法具有较好的适应性、可靠性及容错能力。
【图文】：

分析图,简单网络,示例,断路器

2.3.2^u关量发生变化后厂站内拓扑分析图2-4中，若stations断路器J7》断开，根据半径搜索法，断开断路器两端的节点都为交集节点，，因此需要搜索与JhJz相连的闭合断路器另一端节点，如表2-5所示，电气岛Island3.1分裂成2个电气岛。若stations断路器/7/8断开，根据半径搜索法断开点即为边界点，可得电气岛Island3.1分裂成2个电气岛，如表2-6所TK。若StationS断路器容闭合
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM711

【参考文献】