[发明专利]一种电力网络化简方法、存储介质及计算设备

说明书

本发明公开了一种电力网络化简方法、存储介质及计算设备，获取电力系统的电力网络信息和系统元件信息，检查电力系统的连通性和电压等级正确性；使用Floyd算法计算全网的多源最短路径信息，包括全网任意两点间的最短距离和最短路径；遍历所有的输电线路和变压器线路，基于电压等级筛选确定待删除网络部分；对所有待删除母线上的元件进行移动，依据最短路径原则对元件移动的目标母线择优挑选，最终使原低压网络作为主网的等效节点存在；输出网络、元件变更信息和化简后的网络信息，完成电力网络化简。本发明可满足电力系统规划与评估研究中的电力网络化简需求。

技术领域

本发明属于电网规划与运行评估技术领域，具体涉及一种基于电压等级筛选和最短路径择优的电力网络化简方法、存储介质及计算设备。

背景技术

电力系统规划与运行评估的电力网络数据较为庞大，不便于进行研究分析，也不能直接适用于研究对象和技术背景不同的研究领域中。一般使用电压等级作为区分电力系统网络研究主体的依据，将一个完整的电力系统网络分为两部分：联通电源与配网、承担电能输送任务的高压主网；除主网外的其他中低压网络。当明确了划分标准时，就可以将一个庞大电力网络的主网部分单独抽取作为分析对象，并且为了保证化简的正确性，原有元件的接入位置需要相应地进行合理的变更以保证化简后系统的电源结构和负荷需求不变，基本不影响网络的传输性质。原电力网络的部分低压网络以等效节点的形式存在于主网中，使化简后的主网部分能有效替代原始网络作为研究分析的对象。

一般的划分需要研究人员根据电力网络的地理接线图，采用人工辨识的方式进行化简和效验，多依赖经验，速度慢效率低并且容易产生错误和遗漏，尤其对中等规模以上的电力网络表现吃力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于电压等级筛选和最短路径择优的电力网络化简方法、存储介质及计算设备，首先对原始电力网络进行连通性和电压等级的效验，基于电压等级筛选删除低压网路，基于最短路径择优选择元件的新的接入位置。化简后的电力网络仅包含主网，拓扑简单且基本不影响网络的传输性质，便于研究人员分析。

本发明采用以下技术方案：

一种电力网络化简方法，包括以下步骤：

S1、获取电力系统的电力网络信息和系统元件信息；

S2、根据步骤S1获取的信息，检查电力系统的连通性；

S3、遍历所有的输电线路和变压器线路，检查电压等级正确性；

S4、根据步骤S2和步骤S3的结果，遍历步骤S1获取的电力网络信息中输电线路和变压器线路的所有支路，建立网络的邻接表L和出度表D；使用Floyd算法计算全网的多源最短路径信息，包括全网任意两点间的最短距离和最短路径；

S5、遍历所有的输电线路和变压器线路，基于电压等级筛选确定待删除网络部分，包括待删除母线集合Δ_Bus、待删除输电线路集合Δ_Line和待删除输电变压器线路集合Δ_Tran，保留部分包括主网母线集合Ψ_Bus,Main和其他母线集合Ψ_Bus,Other、待删除输电线路和待删除输电变压器线路；

S6、对步骤S5中所有待删除母线上的元件进行移动，依据步骤S4得到的电力网络最短路径信息，依据最短路径原则对元件移动的目标母线择优挑选，最终使原低压网络作为主网的等效节点存在；

S7、输出步骤S5中网络、元件变更信息和步骤S6化简后的网络信息，完成电力网络化简。

具体的，步骤S1中，电力网络信息包括系统电力网络的拓扑信息和电压等级信息，电力网络为单节点网络；系统元件信息包括系统中电源元件、储能元件和负荷元件信息。

具体的，步骤S2具体为：