【摘要】：電力網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鍪请娏ο到y(tǒng)各種分析計算的基礎(chǔ)。針對傳統(tǒng)矩陣法計算量大,計算速度慢的缺點(diǎn),提出一種基于矩陣化簡的電網(wǎng)拓?fù)湫路椒�。該方法用�?jié)點(diǎn)—支路關(guān)聯(lián)矩陣表述電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),根據(jù)布爾向量的"與"和"或"運(yùn)算規(guī)則以及節(jié)點(diǎn)合并原理,對關(guān)聯(lián)矩陣進(jìn)行修正和化簡,以實現(xiàn)電網(wǎng)的拓?fù)浔孀R;將母線分析與系統(tǒng)分析的數(shù)據(jù)及算法進(jìn)行統(tǒng)一化處理,可通過局部拓?fù)鋵崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變化后的快速動態(tài)拓?fù)�。通過算例分析,以及該方法在某省實際電網(wǎng)拓?fù)浞治鲋械膽?yīng)用,驗證了所提方法的特點(diǎn)和有效性。與傳統(tǒng)矩陣法相比,該方法不需進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算,算法簡單,計算量極小,適合于復(fù)雜電網(wǎng)的快速拓?fù)浞治觥?br>【圖文】：

22562014，42(11)節(jié)點(diǎn)合并原理示意圖如圖1所示。圖1節(jié)點(diǎn)合并原理示意圖圖1中，設(shè)邏輯支路k為有效邏輯支路，其兩側(cè)節(jié)點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j，則通過支路k可將節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j合并為一個節(jié)點(diǎn)，合并前與節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j連接的外部支路都與合并后的新節(jié)點(diǎn)相連。這一特征在關(guān)聯(lián)矩陣中表現(xiàn)為與第i行和第j行有關(guān)的列都與新節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的行有關(guān)。從布爾邏輯運(yùn)算的角度看，相當(dāng)于將修正關(guān)聯(lián)矩陣A'中的行向量A'(i)和A'(j)做布爾向量的“或”運(yùn)算，合并后新節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的行向量可表示為A'k(i)=A'(i)鄽A'(j)(2)A'k(j)=A'(i)鄽A'(j)(3)其中，A'k(i)和A'k(j)表示經(jīng)有效邏輯支路k合并得到的新行向量。由此，利用修正關(guān)聯(lián)矩陣A'通過對有效支路的遍歷搜索，逐一將與有效支路關(guān)聯(lián)的節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的行向量進(jìn)行布爾向量“或”運(yùn)算，并把兩向量用運(yùn)算后的向量相替代，最終得到矩陣A″。經(jīng)過一次遍歷，A″不再存在可做合并處理的節(jié)點(diǎn)和支路組合，A″即為最終拓?fù)浣Y(jié)果。若在A″中剩余k行，則表示拓?fù)浣Y(jié)果為k條母線。通過對A″的分析即可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的辨識。用同樣的方法進(jìn)行系統(tǒng)分析，只需將聯(lián)絡(luò)線支路設(shè)為閉合，得到新的支路狀態(tài)向量和修正關(guān)聯(lián)矩陣，最終的拓?fù)浣Y(jié)果矩陣A″中將剩余r行(r≤k)，說明原網(wǎng)絡(luò)由r個電氣島組成。2．2算法的實現(xiàn)通過對修正關(guān)聯(lián)矩陣化簡進(jìn)行節(jié)點(diǎn)合并處理的電網(wǎng)拓?fù)浔孀R方法的計算機(jī)實現(xiàn)流程圖如圖2所示。流程圖中變量m為有效支路數(shù)。2．3算例對圖3所示一個半斷路器接線(3/2接線)網(wǎng)絡(luò)，按照以上原理及算法進(jìn)行電網(wǎng)拓?fù)浞治觥?1)原始拓?fù)�，生成圖3對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)—支路關(guān)聯(lián)矩陣A;圖2基于關(guān)聯(lián)矩陣化簡的拓?fù)浔孀R流程圖圖33/2接線網(wǎng)絡(luò)算例圖(2)進(jìn)行母線分析，聯(lián)絡(luò)線支路7、8、9、10設(shè)為斷開，生成圖3系統(tǒng)運(yùn)行

爾向量“或”運(yùn)算，并把兩向量用運(yùn)算后的向量相替代，最終得到矩陣A″。經(jīng)過一次遍歷，A″不再存在可做合并處理的節(jié)點(diǎn)和支路組合，A″即為最終拓?fù)浣Y(jié)果。若在A″中剩余k行，則表示拓?fù)浣Y(jié)果為k條母線。通過對A″的分析即可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的辨識。用同樣的方法進(jìn)行系統(tǒng)分析，只需將聯(lián)絡(luò)線支路設(shè)為閉合，得到新的支路狀態(tài)向量和修正關(guān)聯(lián)矩陣，最終的拓?fù)浣Y(jié)果矩陣A″中將剩余r行(r≤k)，說明原網(wǎng)絡(luò)由r個電氣島組成。2．2算法的實現(xiàn)通過對修正關(guān)聯(lián)矩陣化簡進(jìn)行節(jié)點(diǎn)合并處理的電網(wǎng)拓?fù)浔孀R方法的計算機(jī)實現(xiàn)流程圖如圖2所示。流程圖中變量m為有效支路數(shù)。2．3算例對圖3所示一個半斷路器接線(3/2接線)網(wǎng)絡(luò)，按照以上原理及算法進(jìn)行電網(wǎng)拓?fù)浞治觥?1)原始拓?fù)�，，生成圖3對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)—支路關(guān)聯(lián)矩陣A;圖2基于關(guān)聯(lián)矩陣化簡的拓?fù)浔孀R流程圖圖33/2接線網(wǎng)絡(luò)算例圖(2)進(jìn)行母線分析，聯(lián)絡(luò)線支路7、8、9、10設(shè)為斷開，生成圖3系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)對應(yīng)的支路狀態(tài)向量S。A=12345678910①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩1001000000001001000011000010000110000100000110001000001100010000001000000000010000000000100000000001(4)S=［1110100000］(5)(3)將關(guān)聯(lián)矩陣A的各行向量與支路狀態(tài)向量S做“與”運(yùn)算，并刪除了全為0的列，得到當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)下的修正關(guān)聯(lián)矩陣A'。
【作者單位】： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程及自動化學(xué)院;東北電力大學(xué)電氣工程學(xué)院;國網(wǎng)上海市電力公司;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(50977017)~~
【分類號】：TM711

【參考文獻(xiàn)】

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【二級參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2552819