電網元件實時狀態的獲取方法
2023-06-01 02:13:21
專利名稱：電網元件實時狀態的獲取方法
技術領域：
本發明屬於電力系統繼電保護技術領域，具體涉及一種電網元件實時狀態的獲取方法。
背景技術：
如何快速準確地從能量管理系統獲取電網元件的實時狀態，成為電網在線系統亟待解決的問題之一。目前，許多學者對電網元件實時狀態獲取的相關問題進行了研究，但均未深入研究實時狀態獲取的總體結構和實現方法，迴避了實時狀態快速獲取中獲取數據、 降低規模、分析拓撲等關鍵技術問題。
發明內容
本發明的目的在於提供一種電網元件實時狀態的獲取方法，該方法可以解決在線校核系統與能量管理系統系統接口過程中的獲取數據、降低規模、分析拓撲等若干關鍵技術問題，提高實時狀態獲取的速度。本發明的技術方案如下一種電網元件實時狀態的獲取方法，包括如下步驟從能量管理系統獲取數據，獲取的數據包括廠站的名稱、線路的名稱及線路兩端的節點號、開關的名稱及開關兩端的節點號、刀閘的名稱及刀閘兩端的節點號、變壓器的名稱及變壓器兩端的節點號、發電機的名稱及發電機的節點號、母線的名稱及母線的節點號、開關和刀間的運行/非運行狀態；選擇第一個開關；遍歷所有刀閘，以判斷是否存在刀閘的名稱除以10再取整數後與當前開關的名稱相同；若存在刀閘的名稱除以10再取整後與當前開關的名稱相同，則用當前刀閘兩端的節點中與當前開關兩端的節點不同的節點來取代當前開關兩端的節點中與當前刀閘兩端的節點相同的節點；判斷當前開關是否是最後一個開關；若當前開關是最後一個開關， 則將獲取的所有節點存入順序鍊表；從順序鍊表中選擇第一個節點；遍歷所有處於運行狀態的開關和刀閘，以判斷是否開關或刀閘的兩端節點與當前節點相同；若存在開關或刀閘的兩端節點與當前節點相同，則將當前開關或刀閘兩端的節點與當前節點不同的節點存入當前節點的鄰接鍊表；判斷順序鍊表中的所有節點是否已遍歷完畢；若順序鍊表中的所有節點已遍歷完畢，則任選一廠站；定義標誌位數組，其數組長度等於當前廠站內節點數，其數組元素用於標示當前廠站的對應節點是否已被訪問，將所有數組元素初始化為0 ；選擇當前廠站內一條未訪問的母線，建立連通鍊表，將當前母線的節點加入連通鍊表中作為連通鍊表的首節點；將當前母線的節點的標誌位設為1 ；定義整數k，用於標示連通鍊表中已被查找過鄰接點的節點個數，初始化k = 0 ；從鄰接鍊表中查找連通鍊表中第k個節點的鄰接點，並設置k = k+Ι ；判斷當前第k個節點的鄰接點的標誌位是否為0 ；若當前第k個節點的鄰接點的標誌位為0，則將當前鄰接點存入連通鍊表中，並將當前鄰接點的標誌位設置為1 ；判斷k是否小於連通鍊表的長度；若k小於連通鍊表的長度，則重複從當前鄰接鍊表中查找當前連通鍊表中第k個節點的鄰接點，並設置k = k+Ι的步驟。
本發明的獲取方法還包括以下步驟若不存在刀閘的名稱除以10再取整後與當前開關的名稱相同，則轉入判斷當前開關是否是最後一個開關？的步驟。本發明的獲取方法還包括以下步驟若當前開關不是最後一個開關，則跳轉到下一開關，並重複遍歷所有刀閘，以判斷是否存在刀閘的名稱除以10再取整數後與當前開關的名稱相同的步驟。本發明的獲取方法還包括以下步驟若不存在開關或刀閘的兩端節點與當前節點相同，則轉入判斷順序鍊表中的所有節點是否已遍歷完畢的步驟。本發明的獲取方法還包括以下步驟若順序鍊表中的所有節點未遍歷完畢，則跳轉到順序鍊表的下一節點，並重複遍歷所有處於運行狀態的開關和刀閘，以判斷是否開關或刀閘的兩端節點與當前節點相同的步驟。本發明的獲取方法還包括以下步驟若當前第k個節點的鄰接點的標誌位不為0， 則轉入判斷k是否小於連通鍊表的長度的步驟。本發明的獲取方法還包括以下步驟若k不小於連通鍊表的長度，則判斷當前廠站的所有母線是否已遍歷完畢；若當前廠站的所有母線已遍歷完畢，則判斷所有廠站是否遍歷完畢；若所有廠站已遍歷完畢，則判斷當前廠站的所有元件是處於運行狀態還是處於非運行狀態。本發明的獲取方法還包括以下步驟若當前廠站的所有母線未遍歷完畢，則返回選擇當前廠站內一條未訪問的母線，建立連通鍊表，將當前母線的節點加入連通鍊表中作為連通鍊表的首節點的步驟。本發明的獲取方法還包括以下步驟若所有廠站未遍歷完畢，則返回若順序鍊表中的所有節點已遍歷完畢，則任選一廠站的步驟。本發明的優點在於可以解決在線校核系統與能量管理系統系統接口過程中的若干關鍵技術問題，提高實時狀態獲取的速度。
圖1為本發明電網元件實時狀態的獲取方法的流程圖。圖2為某一廠站內部的接線圖。圖3為圖2所示廠站鄰接列表的形成過程圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發明電網元件實時狀態的獲取方法包括以下步驟(1)從能量管理系統獲取數據，獲取的數據包括廠站的名稱、線路的名稱及線路兩端的節點號、開關的名稱及開關兩端的節點號、刀閘的名稱及刀閘兩端的節點號、變壓器的名稱及變壓器兩端的節點號、發電機的名稱及發電機的節點號、母線的名稱及母線的節點號、開關和刀閘的運行/非運行狀態；(2)選擇第一個開關；(3)遍歷所有刀閘，以判斷是否存在刀閘的名稱除以10再取整數後與當前開關的名稱相同；(4)若存在刀閘的名稱除以10再取整後與當前開關的名稱相同，則進入步驟(5)，若不存在刀閘的名稱除以10再取整後與當前開關的名稱相同，則進入步驟(6)；(5)用當前刀閘兩端的節點中與當前開關兩端的節點不同的節點來取代當前開關兩端的節點中與當前刀閘兩端的節點相同的節點；(6)判斷當前開關是否是最後一個開關；(7)若當前開關是最後一個開關，則進入步驟(8)，若當前開關不是最後一個開關，則轉跳到下一開關，並返回步驟(3)；(8)將獲取的所有節點存入順序鍊表；(9)從順序鍊表中選擇第一個節點；(10)遍歷所有處於運行狀態的開關和刀閘，以判斷是否開關或刀閘的兩端節點與當前節點相同；(11)若存在開關或刀閘的兩端節點與當前節點相同，則進入步驟(12)，若不存在開關或刀閘的兩端節點與當前節點相同，則進入步驟(13)(12)將當前開關或刀閘兩端的節點與當前節點不同的節點存入當前節點的鄰接鍊表；(13)判斷順序鍊表中的所有節點是否已遍歷完畢；(14)若順序鍊表中的所有節點已遍歷完畢，則進入步驟(15)，若順序鍊表中的所有節點未遍歷完畢，則跳轉到順序鍊表的下一節點，並返回步驟(10)；(15)任選一廠站；(16)定義標誌位數組，其數組長度等於當前廠站內節點數，其數組元素用於標示當前廠站的對應節點是否已被訪問，將所有數組元素初始化為0 ；(17)選擇當前廠站內一條未訪問的母線，建立連通鍊表，將當前母線的節點加入當前連通鍊表中作為當前連通鍊表的首節點；(18)將當前母線的節點的標誌位設為1 ；(19)定義整數k，用於標示當前連通鍊表中已被查找過鄰接點的節點個數，初始化 k = 0 ；(20)從當前鄰接鍊表中查找當前連通鍊表中第k個節點的鄰接點，並設置k = k+Ι ；(21)判斷當前第k個節點的鄰接點的標誌位是否為0 ；(22)若當前第k個節點的鄰接點的標誌位為0，則進入步驟(23)，否則進入步驟 (24)；(23)將當前鄰接點存入當前連通鍊表中，並將當前鄰接點的標誌位設置為1 ；(24)判斷k是否小於當前連通鍊表的長度；05)若k小於當前連通鍊表的長度，則返回步驟(20)，若k不小於當前連通鍊表的長度，則進入步驟06)；(26)判斷當前廠站中的所有母線是否遍歷完畢；(27)若當前廠站的所有母線遍歷完畢，則進入步驟( )，若當前廠站的所有母線未遍歷完畢，則返回步驟(17)；(28)判斷所有廠站是否遍歷完畢；(29)若所有廠站已遍歷完畢，則判斷當前廠站的所有元件是處於運行狀態還是處
6於非運行狀態，若所有廠站未遍歷完畢，則返回步驟(15)。步驟(8)-(14)為形成鄰接鍊表的詳細步驟。對於圖2某一廠站內部的接線圖，其鄰接鍊表的形成過程如圖3所示，其具體實施過程如下將圖2中所有節點存入順序鍊表{①，②，③，④，⑤，⑥，⑦，⑧}；從順序鍊表選擇節點①，遍歷所有處於運行狀態下的開關{L1，L3，L5，L6，L7，L8}， 其中Ll兩端節點(①，⑦)中存在於與當前節點①相同的節點，將該開關節點中與當前節點①不同的節點⑦存入鄰接鍊表，得到鄰接鍊表{⑦}；判斷順序鍊表中的節點是否遍歷完畢；順序鍊表中的節點未遍歷完畢，選擇下一節點②，遍歷所有處於運行狀態下的開關{Li，L3，L5，L6，L7，L8}，其中L3兩端節點(②，⑧)中存在與當前節點②相同的節點， 將與當前節點②不同的⑧存入鄰接鍊表，得到鄰接鍊表{⑦，⑧}；判斷順序鍊表中的節點是否遍歷完畢；順序鍊表中的節點未遍歷完畢，選擇下一節點③，遍歷所有處於運行狀態下的開關{Li，L3，L5，L6，L7，L8}，其中L5兩端節點(③，④)中存在與當前節點③相同的節點， 將與當前節點③不同的④存入鄰接鍊表，得到鄰接鍊表{⑦，⑧，④}；判斷順序鍊表中的節點是否遍歷完畢；順序鍊表中的節點未遍歷完畢，選擇下一節點④，遍歷所有處於運行狀態下的開關{Li，L3，L5，L6，L7，L8}，其中L5兩端節點(③，④)中存在與當前節點④相同的節點， 將與當前節點④不同的③存入鄰接鍊表，L6兩端節點(④，⑧)中存在與當前節點④相同的節點，將與當前節點④不同的⑧存入鄰接鍊表，得到鄰接鍊表{⑦，⑧，④，③⑧}；判斷順序鍊表中的節點是否遍歷完畢；順序鍊表中的節點未遍歷完畢，選擇下一節點⑤，遍歷所有處於運行狀態下的開關{Li，L3，L5，L6，L7，L8}，其中L7兩端節點(⑤，⑦)中存在與當前節點⑤相同的節點， 將與當前節點⑤不同的⑦存入鄰接鍊表，L8兩端節點(⑤，⑥)中存在與當前節點⑤相同的節點，將與當前節點⑤不同的⑥存入鄰接鍊表，得到鄰接鍊表{⑦，⑧，④，③⑧，⑦⑥}；判斷順序鍊表中的節點是否遍歷完畢；順序鍊表中的節點未遍歷完畢，選擇下一節點⑥，遍歷所有處於運行狀態下的開關{Li，L3，L5，L6，L7，L8}，其中L8兩端節點(③，④)中存在與當前節點⑥相同的節點， 將與當前節點⑥不同的⑤存入鄰接鍊表，得到鄰接鍊表{⑦，⑧，④，③⑧，⑦⑥，⑤}；判斷順序鍊表中的節點是否遍歷完畢；順序鍊表中的節點未遍歷完畢，選擇下一節點⑦，遍歷所有處於運行狀態下的開關{L1，L3，L5，L6，L7，L8}，其中Ll兩端節點(①，⑦)中存在與當前節點⑦相同的節點，將與當前節點⑦不同的①存入鄰接鍊表，L7兩端節點(⑤，⑦)中存在與當前節點⑦相同的
節點，將與當前節點⑦不同的⑤存入鄰接鍊表，得到鄰接鍊表{⑦，⑧，④，③⑧，⑦⑥，⑤， ①⑤}；判斷順序鍊表中的節點是否遍歷完畢；順序鍊表中的節點未遍歷完畢，選擇下一節點⑧，遍歷所有處於運行狀態下的開關仏1丄3丄5丄6丄7丄8}，其中1^3兩端節點(②，⑧)中存在與當前節點⑧相同的節點，將與當前節點⑧不同的②存入鄰接鍊表，L6兩端節點(④，⑧)中存在與當前節點⑧相同的
7節點，將與當前節點⑧不同的④存入鄰接鍊表，得到鄰接鍊表{⑦，⑧，④，③⑧，⑦⑥，⑤， ①⑤，②④}；判斷順序鍊表中的節點是否遍歷完畢；順序鍊表中的節點遍歷完畢，對應於順序表的最終鄰接鍊表為{⑦，⑧，④，③⑧， ⑦⑥，⑤，①⑤，②④}。步驟(1 - 為對全網廠站進行連通性分析的詳細步驟。針對圖2所示廠站進行連通性分析的具體實施過程如下該廠站內部節點數為8，定義標誌位數組A(8) = {0，0，0，0，0，0，0，0}，0表示廠站內對應的節點未被訪問，1表示廠站內對應的節點已被訪問；廠站內母線有兩條{⑦，⑧}，先選擇母線⑦，建立連通鍊表{⑦}，並將節點⑦的標誌位置 1，即 A(8) = {0,0,0,0,0,0,1,0}；定義整數k，用於標示當前連通鍊表中已被查找過鄰接點的節點個數，初始化k = 0 ；從當前鄰接鍊表中查找當前連通鍊表中第0個節點的鄰接點，並設置k = k+1 = 1 ；查詢最終鄰接鍊表{⑦，⑧，④，③⑧，⑦⑥，⑤，①⑤，②④}可知，連通鍊表的第0 個節點⑦的鄰接點為①⑤，且①⑤的標誌位均為0 ；將當前鄰接點①⑤存入當前連通鍊表{⑦}中，得到{⑦，①⑤}，並將當前鄰接點 ①⑤的標誌位設置為1，即A(8) = {1,0,0,0,1,0,1,0}；判斷k=l小於當前連通鍊表長度3，則從當前鄰接鍊表中查找當前連通鍊表中第 1個節點的鄰接點，並設置k = k+1 = 2 ；查詢最終鄰接鍊表{⑦，⑧，④，③⑧，⑦⑥，⑤，①⑤，②④}可知，連通鍊表的第1 個節點①的鄰接點為⑦，且⑦的標誌位為1 ；判斷k = 2小於當前連通鍊表長度3，則從當前鄰接鍊表中查找當前連通鍊表中第 2個節點的鄰接點，並設置k = k+1 = 3 ；查詢最終鄰接鍊表{⑦，⑧，④，③⑧，⑦⑥，⑤，①⑤，②④}可知，連通鍊表的第2 個節點⑤的鄰接點為⑦⑥，且⑦的標誌位為1，⑥的標誌位為0 ；將當前鄰接點⑥存入當前連通鍊表{⑦，①⑤}中，得到{⑦，①⑤，⑥}，並將當前鄰接點⑥的標誌位設置為1，即A(S) = {1,0,0,0,1,1,1,0}；判斷k = 3不小於當前連通鍊表長度3，判斷當前廠站中的所有母線是否遍歷完畢；當前廠站的所有母線未遍歷完畢，選擇母線⑧，建立連通鍊表{⑧}，並將節點⑧ 的標誌位置 1，即 A(8) = {1,0,0,0,1,1,1,1}；定義整數k，用於標示當前連通鍊表中已被查找過鄰接點的節點個數，初始化k = 0 ；從當前鄰接鍊表中查找當前連通鍊表中第0個節點的鄰接點，並設置k = k+1 = 1 ；查詢最終鄰接鍊表{⑦，⑧，④，③⑧，⑦⑥，⑤，①⑤，②④}可知，連通鍊表的第0 個節點⑧的鄰接點為②④，且②④的標誌位均為0 ；
將當前鄰接點②④存入當前連通鍊表{⑧}中，得到{⑧，②④}，並將當前鄰接點 ②④的標誌位設置為1，即A(8) = {1,1,0,1,1,1,1,1}；判斷k=l小於當前連通鍊表長度3，則從當前鄰接鍊表中查找當前連通鍊表中第 1個節點的鄰接點，並設置k = k+1 = 2 ；查詢最終鄰接鍊表{⑦，⑧，④，③⑧，⑦⑥，⑤，①⑤，②④}可知，連通鍊表的第1 個節點②的鄰接點為⑧，且⑧的標誌位為1 ；判斷k = 2小於當前連通鍊表長度3，則從當前鄰接鍊表中查找當前連通鍊表中第 2個節點的鄰接點，並設置k = k+1 = 3 ；查詢最終鄰接鍊表{⑦，⑧，④，③⑧，⑦⑥，⑤，①⑤，②④}可知，連通鍊表的第2 個節點④的鄰接點為③⑧，且⑧的標誌位為1，③的標誌位為0 ；將當前鄰接點③存入當前連通鍊表{⑧，②④}中，得到{⑧，②④，③}，並將當前鄰接點③的標誌位設置為1，即A(S) = {1,1,1,1,1,1,1,1}；判斷k = 3不小於當前連通鍊表長度3，判斷當前廠站中的所有母線是否遍歷完畢；母線⑦⑧均遍歷完畢，因此本廠站連通性分析完畢，最終得到分別以⑦⑧開頭的兩條連通鍊表，{⑦一①⑤一⑥}和{⑧一②④一③}。下面通過具體實例對本發明的技術方案作進一步表述。將上述實時狀態快速獲取方法已應用於開發的繼電保護在線定值校核系統，並在某省級電網調度中心投入在線運行。該電網規模如表1所示。表1某省級電網規模
類型廠站開關刀閘線路發電機變壓器數目16828205175389129318類型廠站開關刀閘線路發電機變壓器數目16828205175389129318使用本發明從能量管理系統獲取模型文件「 export_gxdw_al 1201107110912. xml" 和斷面文件「gx_20110711.DT」，最終得到在線校核所需的全網實時狀態如下表2示。表2某省級電網典型元件實時狀態
元件類型投運數目停運數目線路260129發電機7851變壓器28236
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權利要求
1.一種電網元件實時狀態的獲取方法，其特徵在於，包括如下步驟從能量管理系統獲取數據，所述數據包括廠站的名稱、線路的名稱及線路兩端的節點號、開關的名稱及開關兩端的節點號、刀閘的名稱及刀閘兩端的節點號、變壓器的名稱及變壓器兩端的節點號、發電機的名稱及發電機的節點號、母線的名稱及母線的節點號、開關和刀閘的運行/非運行狀態； 選擇第一個開關；遍歷所有刀閘，以判斷是否存在刀閘的名稱除以10再取整數後與所述開關的名稱相同；若存在刀閘的名稱除以10再取整後與所述開關的名稱相同，則用所述刀閘兩端的節點中與所述開關兩端的節點不同的節點來取代所述開關兩端的節點中與所述刀閘兩端的節點相同的節點；判斷當前開關是否是最後一個開關；若當前開關是最後一個開關，則將獲取的所有節點存入順序鍊表； 從所述順序鍊表中選擇第一個節點；遍歷所有處於運行狀態的開關和刀閘，以判斷是否開關或刀閘的兩端節點與所述節點相同；若存在開關或刀間的兩端節點與所述節點相同，則將所述開關或刀間兩端的節點與所述節點不同的節點存入所述節點的鄰接鍊表；判斷所述順序鍊表中的所有節點是否已遍歷完畢； 若所述順序鍊表中的所有節點已遍歷完畢，則任選一廠站；定義標誌位數組，其數組長度等於所述廠站內節點數，其數組元素用於標示所述廠站的對應節點是否已被訪問，將所有數組元素初始化為0 ；選擇所述廠站內一條未訪問的母線，建立連通鍊表，將所述母線的節點加入所述連通鍊表中作為所述連通鍊表的首節點； 將所述母線的節點的標誌位設為1 ；定義整數k，用於標示所述連通鍊表中已被查找過鄰接點的節點個數，初始化k = 0 ； 從所述鄰接鍊表中查找所述連通鍊表中第k個節點的鄰接點，並設置k = k+Ι ； 判斷所述第k個節點的鄰接點的標誌位是否為0 ；若所述第k個節點的鄰接點的標誌位為0，則將所述鄰接點存入所述連通鍊表中，並將所述鄰接點的標誌位設置為1 ；判斷k是否小於所述連通鍊表的長度；若k小於所述連通鍊表的長度，則重複所述從所述鄰接鍊表中查找所述連通鍊表中第 k個節點的鄰接點，並設置k = k+Ι的步驟。
2.根據權利要求1所述的獲取方法，其特徵在於，還包括以下步驟若不存在刀閘的名稱除以10再取整後與所述開關的名稱相同，則轉入所述判斷當前開關是否是最後一個開關？的步驟。
3.根據權利要求1所述的獲取方法，其特徵在於，還包括以下步驟若當前開關不是最後一個開關，則跳轉到下一開關，並重複所述遍歷所有刀閘，以判斷是否存在刀閘的名稱除以10再取整數後與所述開關的名稱相同的步驟。
4.根據權利要求1所述的獲取方法，其特徵在於，還包括以下步驟若不存在開關或刀閘的兩端節點與所述節點相同，則轉入所述判斷所述順序鍊表中的所有節點是否已遍歷完畢的步驟。
5.根據權利要求1所述的獲取方法，其特徵在於，還包括以下步驟若所述順序鍊表中的所有節點未遍歷完畢，則跳轉到所述順序鍊表的下一節點，並重複所述遍歷所有處於運行狀態的開關和刀閘，以判斷是否開關或刀閘的兩端節點與所述節點相同的步驟。
6.根據權利要求1所述的獲取方法，其特徵在於，還包括以下步驟若所述第k個節點的鄰接點的標誌位不為0，則轉入所述判斷k是否小於所述連通鍊表的長度的步驟。
7.根據權利要求1所述的獲取方法，其特徵在於，還包括以下步驟若k不小於所述連通鍊表的長度，則判斷所述廠站的所有母線是否已遍歷完畢； 若所述廠站的所有母線已遍歷完畢，則判斷所有廠站是否遍歷完畢； 若所有廠站已遍歷完畢，則判斷所述廠站的所有元件是處於運行狀態還是處於非運行狀態。
8.根據權利要求7所述的獲取方法，其特徵在於，還包括以下步驟若所述廠站的所有母線未遍歷完畢，則返回所述選擇所述廠站內一條未訪問的母線， 建立連通鍊表，將所述母線的節點加入所述連通鍊表中作為所述連通鍊表的首節點的步馬聚ο
9.根據權利要求7所述的獲取方法，其特徵在於，還包括以下步驟若所有廠站未遍歷完畢，則返回所述若所述順序鍊表中的所有節點已遍歷完畢，則任選一廠站的步驟。
全文摘要
本發明提供了一種電網元件實時狀態的獲取方法，屬於電力系統繼電保護技術領域。首先，從能量管理系統獲取數據；然後，採用融合節點的思想降低電網規模；最後，形成電網各節點的鄰接鍊表，分析廠站連通性，判斷元件運行/非運行狀態。本發明可以快速獲取電網實時狀態，實現電網在線校核系統與能量管理系統系統的接口，提高實時狀態獲取的速度。
文檔編號H02J13/00GK102427274SQ20111029839
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月29日 優先權日2011年9月29日
發明者李銀紅, 蒙亮, 覃松濤, 鄭發林, 陶佳燕 申請人:華中科技大學, 廣西電網公司電力調度控制中心