一種分析配電網停電範圍的方法
2023-11-09 20:18:12 1
一種分析配電網停電範圍的方法
【專利摘要】本發明公開了一種分析配電網停電範圍的方法。該方法包括：連接包含配電網設備節點和聯結點的配電網設備資料庫；選擇電源點為父節點，查找父節點的端點所屬的聯結點；判斷聯結點是否包含其他端點，如果是，則：依據各個其他端點查找與其各自對應的配電網設備節點，將查找到的配電網設備節點作為所述父節點的子節點，以子節點為新的父節點循環執行查找聯結點步驟；如果否，則根據父節點和子節點構建電網拓撲模型；接收輸入的停電配電網設備節點，根據電網拓撲模型標識出停電配電網設備節點以下的節點；將包含停電配電網設備節點及其以下的節點的電網拓撲確定為停電範圍。採用本申請實施例確定的停電範圍準確、全面，能較好地反映真實停電區域。
【專利說明】一種分析配電網停電範圍的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力系統【技術領域】，尤其涉及一種分析配電網停電範圍的方法。
【背景技術】
[0002]隨著智能電網的發展與推廣，我國電力系統的供電水平日漸提高，較好地滿足了各種用戶的供電需求。但與此同時，用戶在供電的可靠性、快捷性等方面提出了越來越高的要求。提高供電可靠性的一個重要側面即在於減少停電事故的發生，以及在發生停電後能迅速確定停電範圍，以便及時搶修儘快恢復供電。通常情況下，確定停電範圍需要依賴於反映眾多配電網設備之間的架構關係的配電網設備資料庫。在確定一個停電起始點和停電終點後，通過在該配電網設備資料庫中查找兩個點之間的電網拓模型，從而給出停電範圍。
[0003]目前，電力系統【技術領域】已建立了表徵現實電網結構的配電網設備資料庫。配電網設備資料庫中存儲有配電網設備的標識號、所在地理位置、設備類型、設備間連接關係等設備屬性數據。在確定配電停電範圍時通過讀取配電網設備資料庫中的數據確定停電範圍。參見圖1，該圖示出了現有技術中的一種確定停電範圍的方法:在連接配電網設備資料庫後，初始化起始停電節點設備和終了停電節點設備，然後查找到與起始停電節點設備連接的節點設備，順著每個節點設備查找終了停電節點設備，如果在該條路徑上沒有查找，則轉換到與起始停電節點設備連接的另一個節點設備，順著該節點設備方向進行終了停電節點設備的查找，按此循環，直至找到所有到達終了節點的路徑為止，最後記錄起始停電節點到終了停電節點全部路徑構成一個停電範圍的電網拓撲結構。
[0004]上述確定停電範圍的方法必須預先確定兩個停電點(起始停電節點和終了停電節點設備)，然而，在實際應用過程中，確定停電起始點容易，但要準確地確定停電終點幾乎不可能。沒有準確的終點(目標節點)，搜索配電網設備資料庫得到的停電範圍必然不能真實反映實際的停電範圍。
【發明內容】
[0005]為解決上述技術問題，本發明提供了一種分析配電網停電範圍的方法，以提高停電範圍確定的全面性和準確性。
[0006]一種分析配電網停電範圍的方法，由以下步驟組成:
[0007](I)連接配電網設備資料庫，配電網設備資料庫包含配電網設備節點和聯結點，所述配電網設備節點具有至少兩個端點，所述聯結點連接至少一個端點；按照預設電源點定義選擇一個電源點為父節點，查找父節點的端點所屬的聯結點；
[0008](2)判斷所述聯結點是否包含其他端點，如果是，則依據各個其他端點查找到與其各自對應的配電網設備節點，將查找到的配電網設備節點作為所述父節點的子節點，以所述子節點為新的父節點循環執行查找聯結點的步驟；如果否，則根據父節點和子節點構建電網拓撲模型；
[0009](3)接收輸入的停電的配電網設備節點，根據構建的電網拓撲模型標識出停電配電網設備節點以下的節點，將包含停電配電網設備節點及其以下的節點的電網拓撲確定為停電範圍。
[0010]所述配電網設備節點的端點和聯結點採用公共信息模型進行定義。
[0011]優選地，所述配電網設備節點的端點和聯結點採用公共信息模型進行定義。
[0012]優選地，如果聯結點不包含其他端點，則根據父節點、子節點和聯結點構建電網拓撲模型。
[0013]進一步優選地，在接收輸入的停電配電網設備節點後，根據構建的電網拓撲模型標識出停電配電網設備以下的節點和聯結點，則:
[0014]將包含停電配電網設備節點、停電配電網設備節點以下的節點和聯結點的電網拓撲確定為停電範圍。
[0015]本申請實施例提供的確定停電範圍的裝置包括:連接單元、選擇單元、第一查找單元、判斷單元、第二查找單元、構建單元、接收單元、標識單元和確定單元，其中:
[0016]所述連接單元，用於連接配電網設備資料庫，所述配電網設備資料庫包含配電網設備節點和聯結點，所述配電網設備節點具有至少兩個端點，所述聯結點連接至少一個端佔.
[0017]所述選擇單元，用於按照預設電源點定義選擇一個電源點為父節點；
[0018]所述第一查找單元，用於查找父節點的端點所屬的聯結點；
[0019]所述判斷單元，用於判斷所述聯結點是否包含其他端點，如果是，則觸發第二查找單元，如果否則觸發構建單元；
[0020]所述第二查找單元，用於依據各個其他端點查找到與其各自對應的配電網設備節點，將查找到的配電網設備節點作為所述父節點的子節點，觸發第一查找單元以所述子節點為新的父節點查找聯結點；
[0021]所述構建單元，用於根據父節點和子節點構建電網拓撲模型；
[0022]所述接收單元，用於接收輸入的停電的配電網設備節點；
[0023]所述標識單元，用於根據構建的電網拓撲模型標識出停電配電網設備節點以下的節點；
[0024]所述確定單元，用於將包含停電配電網設備節點及其以下的節點的電網拓撲確定為停電範圍。
[0025]優選地，所述配電網設備節點的端點和聯結點採用公共信息模型進行定義。
[0026]優選地,判斷單元在判斷出聯結點不包含其他端點時,觸發構建單元根據父節點、子節點和聯結點構建電網拓撲模型。
[0027]進一步優選地，所述標識單元在接收輸入的停電配電網設備節點後，根據構建的電網拓撲模型標識出停電配電網設備以下的節點和聯結點，則:
[0028]所述確定單元將包含停電配電網設備節點、停電配電網設備節點以下的節點和聯結點的電網拓撲確定為停電範圍。
[0029]本申請實施例在連接包含配電網設備節點和聯結點的配電網設備資料庫後，選擇電源點為父節點，查找該父節點的端點所述的聯結點，然後根據該聯結點包含的端點查找上述父節點的子節點，獲得子節點後按照上述步驟進行該子節點的子節點的查找步驟，當聯結點不再具有端點時，根據獲得的父節點和子節點構建電網拓撲模型，然後接收輸入停電配電網設備節點，將該停電配電網設備節點以下的全部節點確定為停電範圍。與現有技術相比，本申請以電源點為根節點，以樹狀結構形式構建全網拓撲結構，由於該全網拓撲結構具有方向(電源點指向其他配電網設備節點)，在接收停電配電網設備節點後，即可將該配電網設備節點以下的全部節點確定為停電範圍，從而不用事先同時確定起始停電節點設備和終了停電節點設備，不用沿著與起始停電節點設備連接的多個節點設備各個方向逐個查找目標節點設備。採用本申請實施例的方法確定的停電範圍準確、全面，能較好地反映真實停電區域。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1為現有技術的一種確定停電範圍的方法流程圖；
[0031]圖2為本發明實施例的確定停電範圍的方法流程圖；
[0032]圖3為的本發明實施例配電網設備節點與聯結點連接關係圖；
【具體實施方式】
[0033]如圖1-3所示，本發明所述的分析配電網停電範圍的方法該，主要包括以下步驟:
[0034]步驟S201:連接配電網設備資料庫，所述配電網設備資料庫包含配電網設備節點和聯結點，所述配電網設備節點具有至少兩個端點，所述聯結點連接至少一個端點；
[0035]配電網設備資料庫是包含配電網設備數據的集合。配電網設備包含開關元件、變壓器、發電機、負載等電氣元件。配電網設備資料庫根據不同實際需要，其數據組織方式和具體內容存在差別，但通常情況下，配電網設備資料庫中的數據均包含配電網設備的設備類型、設備名稱、地理位置、設備間連接關係等數據，這些數據是進行開發基於配電網設備資料庫的各種應用的基礎。現有的比較成熟的資料庫如電力系統中常用的SCADA資料庫。本申請實施例為進行電網拓撲模型的構建，對資料庫中的數據組織形式進行了適當改造。本實施例中的配電網設備資料庫將一個配電網設備視為一個節點，一個配電網設備節點具有多個(至少兩個)端點，配電網設備節點的端點與端點之間通過聯結點進行融合，也就是說，一個聯結點可以包括至少一個端點，當其包含多個端點時，說明該聯結點連接了多個配電網設備。參見圖3，該圖示出了本實施例的一種配電網設備節點與聯結點之間的關係。圖中配電網設備節點1、配電網設備節點2、配電網設備節點3、配電網設備節點4的一個端點均連接在聯結點1(聯結點I包含五個端點，其中有個端點未示出對應的配電網設備節點)上，說明這些設備均通過聯結點I實現連接。配電網設備節點2的另一個端點連接在聯結點2上，聯結點2上沒有其他端點，說明該聯結點是終結聯結點，配電網設備節點2到此為止，不再與其他配電網設備節點發生連接關係。
[0036]步驟S202:按照預設電源點定義選擇一個電源點為父節點:
[0037]為了構建電網拓撲模型，需要選擇一個起點(根節點)，該起點的選擇可以這樣進行:預先進行電源點定義，然後根據電源點的定義在配電網設備資料庫中選擇一個電源點作為這裡的初始節點，選擇電源點作為「根節點」的目的在於電源點是電網拓撲模型的電力提供者，以電源點為根節點構建的電網拓撲模型帶有方向性，即由根節點指向所有子節點，直至最底層的子節點。本實施例構建的帶有方向性的電網拓撲模型為確定停電範圍提供了方面。
[0038]步驟S203:查找父節點的端點所屬的聯結點；
[0039]如前所述，一個配電網設備節點至少具有兩個端點，當選擇一個配電網設備節點後，即可獲知該配電網設備的端點，依據該端點查找配電網設備端點所屬的聯結點，一個聯結點包含一個或多個端點，這些端點分別對應不同的配電網設備節點。
[0040]步驟S204:判斷所述聯結點是否包含其他端點，如果是，則執行步驟S205 ;如果否，則執行步驟S206 ；
[0041]通過端點查找到聯結點後，判斷該聯結點是否包含其他端點，如果不再包含其他端點，說明該聯結點是終結聯結點，處於電網拓撲的邊緣；如果該聯結點還包含除上述父節點的端點外，還包含其他的端點，說明該聯結點是中間聯結點，處理電網拓撲的中間，依據這些端點即可尋找到父節點(父配電網設備節點)的子節點(子配電網設備節點)。
[0042]步驟S205:依據各個其他端點查找到與其各自對應的的配電網設備節點，將查找到的配電網設備節點作為所述父節點的子節點，以所述子節點為新的父節點，返回步驟S203 ；
[0043]依據聯結點上的各端點，即可查找到各自對應的配電網設備節點，這些節點即是上述父節點的子節點，這裡的父節點和子節點通過聯結點體現了兩者的連接關係。查找到子節點後，又可以這些子節點作為新的父節點，返回步驟S203，繼續進行查找聯結點的步驟。
[0044]步驟S206:根據父節點和子節點構建電網拓撲模型:
[0045]通過前述步驟可查找出電網拓撲中的所有配電網設備節點，以及這些配電網設備節點之間的連接關係，獲得各節點和各節點之間的關係後，即可根據父節點、子節點構建出電網拓撲模型。這種包含父節點、子節點的電網拓撲模型是一種簡化的模型，有利於清晰地體現電網拓撲。但在實際應用中，為了方便拓撲結構的變更，通常將連接父節點(父配電網設備節點)和子節點(子配電網設備節點)之間的聯結點體現到電網拓撲模型之中，在拓撲結構發生變化時，直接修改聯結點處融合的端點即可實現目的，而無需更改兩個相互連接的配電網設備節點。按照這種方式構建的電網拓撲模型包含父配電網設備節點、子配電網設備節點以及父配電網設備節點和子配電網設備節點之間的聯結點。
[0046]步驟S207:接收輸入的停電的配電網設備節點，根據構建的電網拓撲模型標識出停電配電網設備節點以下的節點；
[0047]停電的配電網設備節點可通過用戶輸入的方式確定，如果是計劃停電，則能較為明確地知道停電的配電網設備節點，這時可直接將該配電網設備節點的標識號輸入到本實施例系統中，然後根據該標識號從配電網設備資料庫中查找到該停電配電網設備節點，根據按照前述步驟構建的電網拓撲模型標識出該配電網設備節點以下的節點，此處停電配電網設備節點以下的節點可以僅是停電配電網設備節點下一級的節點，也可以是停電配電網設備節點以下的多級節點，具體選擇停電配電網設備節點以下的多少級節點取決於用戶對確定的停電範圍的選擇，比如，用戶只需要獲得和停電配電網設備直接連接的配電網設備的範圍，則可僅將標識出該停電配電網設備節點的下一級子節點；如果用戶需要獲知停電配電網設備節點影響所及的全部停電範圍，則可標識出該停電配電網設備節點以下的全部節點。
[0048]步驟S208:將包含停電配電網設備節點及其以下的節點的電網拓撲確定為停電範圍。
[0049]本實施例在連接包含配電網設備節點和聯結點的配電網設備資料庫後，選擇電源點為父節點，查找該父節點的端點所述的聯結點，然後根據該聯結點包含的端點查找上述父節點的子節點，獲得子節點後按照上述步驟進行該子節點的子節點的查找步驟，當聯結點不再具有端點時，根據獲得的父節點和子節點構建電網拓撲模型，然後接收輸入停電配電網設備節點，將該停電配電網設備節點以下的全部節點確定為停電範圍。與現有技術相t匕，本申請以電源點為根節點，以樹狀結構形式構建全網拓撲結構，由於該全網拓撲結構具有方向(電源點指向其他配電網設備節點)，在接收停電配電網設備節點後，即可將該配電網設備節點以下的全部節點確定為停電範圍，從而不用事先同時確定起始停電節點設備和終了停電節點設備，不用沿著與起始停電節點設備連接的多個節點設備各個方向逐個查找目標節點設備。由此可見，採用本申請實施例的方法確定的停電範圍準確、全面，能較好地反映真實停電區域。此外，通過與本實施例類似的方式，還可以獲得從停電配電網設備節點往上直到根節點(電源點)的電網拓撲，從而有利於對停電配電網設備進行檢修排查，以便及時恢復供電。
[0050]上述實施例中的配電網設備節點的端點和聯結點可以按照一般的格式要求存儲在配電網設備資料庫中，這樣並不妨礙本申請的發明目的的實現。但是，在實際應用中，為了實現配電網設備資料庫的標準化和配電網設備數據的共享，本申請實施例優選採用CIM模型對配電網設備節點的端點和聯結點進行定義，使端點和聯結點符合CIM規範。CIM是Common Informat1n Model的縮寫,意思為公共信息模型。CIM是一套規範化的面向對象的抽象模型，它通過採用對象類、對象屬性以及相互之間的關係描述電力系統資源，將CIM用於電力系統領域中的各個應用系統，以統一標準描述電力系統對象，能夠實現高效率的數據交換和利用。
【權利要求】
1.一種分析配電網停電範圍的方法，其特徵在於，由以下步驟組成: (1)連接配電網設備資料庫，配電網設備資料庫包含配電網設備節點和聯結點，所述配電網設備節點具有至少兩個端點，所述聯結點連接至少一個端點；按照預設電源點定義選擇一個電源點為父節點，查找父節點的端點所屬的聯結點； (2)判斷所述聯結點是否包含其他端點，如果是，則依據各個其他端點查找到與其各自對應的配電網設備節點，將查找到的配電網設備節點作為所述父節點的子節點，以所述子節點為新的父節點循環執行查找聯結點的步驟；如果否，則根據父節點和子節點構建電網拓撲模型； (3)接收輸入的停電的配電網設備節點，根據構建的電網拓撲模型標識出停電配電網設備節點以下的節點，將包含停電配電網設備節點及其以下的節點的電網拓撲確定為停電範圍。
2.根據權利要求1所述的分析配電網停電範圍的方法，其特徵在於，所述配電網設備節點的端點和聯結點採用公共信息模型進行定義。
【文檔編號】G06Q50/06GK104239997SQ201310245768
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月20日 優先權日:2013年6月20日
【發明者】餘仁山, 沈浩東, 餘江, 張子仲, 張曉鋒, 許泰峰, 陳益果, 徐瑋 申請人:國家電網公司, 江西九江供電公司, 國電南瑞科技股份有限公司