[发明专利]一种电力系统多级拓扑分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力自动化技术领域，具体涉及一种电力系统多级拓扑分析方法。

背景技术

拓扑分析是电力系统各类分析计算中的基本功能。电力系统分析可以归结为简单的两个步骤：列方程和解方程。拓扑分析属于网络分析中的第一阶段，其主要目的是将物理抽象模型向数学模型过渡，因此其性能和灵活性关系到所有网络分析计算的整体性能。

目前电力系统的拓扑分析技术非常成熟，主要研究重点在于提高拓扑分析的速度。提高拓扑分析速度有两种：一种是采用局部拓扑的方法，利用已有的拓扑分析结果，修改局部的拓扑分析数据，达到加快拓扑分析的速度；另一种是采用分层的方法，将拓扑分析分为厂站层、网络层，每次根据情况修改某些厂站的拓扑。

在网络分析类软件的实际应用中，遇到其它各种各样的需求，例如，有些需要计算联络线、有些需要某一变压器支路潮流或母线电压，有些需要了解拓扑变化对整个电网的影响大小，有些需要了解电网变化具体区域等等。如何满足这些需求，这些都是可以拓扑分析需要进一步提高的地方。随着电网智能化的发展，拓扑分析作为各类电力系统分析的基础和必要环节，理应充分发挥出其应有的潜力。

发明内容

本发明涉及一种电力系统多级拓扑分析方法，所述方法对同一电网不同抽象层次采取多级拓扑的方式，包括：

步骤S1，根据网络分析计算和电力系统故障量化分析的要求，确定对所述电力系统进行多级拓扑分析的级别数N，N为大于1的正整数；

步骤S2，对所述电力系统的所述N个级别分别进行拓扑分析，依次判断所述电力系统从第一级到第N级的拓扑图是否发生变化；

步骤S3，根据所述电力系统不同级别的拓扑图是否发生变化的情况判断所述电力系统的稳定情况。

本发明提供的第一优选实施例中：所述步骤S1中根据所述网络分析计算和电力系统故障量化分析的要求，确定对所述电力系统进行多级拓扑分析的级别数N的方法包括：

步骤S101，输入电网拓扑模型；

步骤S102，将多端元件进行分解，形成双端元件，由所述元件端点作为节点，由双端元件确定边，形成第一级拓扑图；

步骤S103，将闭合开关、零阻抗支路相连的节点合并成新的节点，形成第二级拓扑图；

步骤S104，将升压变、降压变对应的支路阻抗设为零，相应节点合并，形成第三级拓扑图。

本发明提供的第二优选实施例中：存在电厂站群时，所述步骤S104之后包括：

步骤S105，将电站内支路阻抗设为零，连接电站线路阻抗设为零，相关节点合并，形成第四级拓扑图。

本发明提供的第三优选实施例中：所述步骤S105之后还包括：步骤S106，根据用户的需求对相关拓扑图进行抽象处理，形成更大级别的拓扑图。

本发明提供的第四优选实施例中：所述用户的需求包括需要计算联络线、需要某一变压器支路潮流或母线电压、需要了解拓扑变化对整个电网的影响大小和需要了解电网变化具体区域。

本发明提供的第五优选实施例中：所述步骤S2中依据规则集合F的成员对电力系统的N个级别分别进行k级拓扑分析，并对拓扑分析结果W_k进行保留；

所述规则集合F={F_I，…F_i…，F_k|函数F_i：W_i→W_i+I，i＜k}，所述拓扑分析结果其中V表示电网拓扑模型图的有限个顶点构成的非空集合。

本发明提供的第六优选实施例中：所述规则集合F由拓扑分析的级别数确定，规则集合F的成员数由进行多级拓扑分析的级别数N确定。

本发明提供的第七优选实施例中：所述步骤S2中判断所述电力系统第一级到第N级中任意一级别的拓扑图是否发生变化的方法为：比较实时得到的所述级别的拓扑分析结果W_k'与保留的所述级别原有的拓扑分析结果W_k进行比较，判断所述级别的拓扑图是否发生变化，包括：

步骤S201，分析对所述级别进行k级拓扑分析后，判断W_k'和W_k的成员个数是否相等，是，执行步骤S202，否，执行步骤S203；