一種基于接線模式規則的配電網N-1安全性校驗方法。其包括對配網進行預處理、接線模式自動識別、進入逐項N-1校驗、配網預想事故分析、確定故障影響范圍、確定恢復供電方案集合、將恢復供電方案集合進行排序、校核恢復供電方案、選取出最佳恢復供電方案的S10階段、安全校驗綜合評價等步驟。本發明專利技術在最近幾年出現的配電網接線模式自動識別與分析的基礎上，提出了一種基于接線模式規則的配網N-1快速校驗方法。該方法不僅可以對配電網進行快速N-1校驗，也可以進行負荷站N-1安全性綜合評價。
【技術實現步驟摘要】
基于接線模式規則的大規模配電網N-1快速校驗方法
本專利技術屬于配電系統規劃中電網供電安全及靜態安全分析領域，特別是涉及一種 基于接線模式規則的大規模配電網N-1快速校驗方法。
技術介紹
城市電網規劃的主要任務是確定規劃區內何時何地新建或改建何種電力設施及 其運行方式，使得未來滿足負荷發展與各種電網技術要求。供電安全是電網規劃中的一個 主要方面，它包括電網不發生大面積停電的能力和發生停電后能夠解決的能力，并涉及到 電網當前和發生預想事故兩種狀態。因此需要對配電網發生預想事故后能否保持以及在多 大程度上持續供電的能力進行量化評估即N-1安全性校驗。通過校驗結果，可以分析電網 抗大面積停電能力強弱。 在過去相當長的一段時間里，對配電網供電安全性分析關注較少。因此能夠用于 大規模配電網規劃安全性校驗方法和實現手段目前還很少有報道；目前進行配電網安全性 分析時，提出了應基于k(n_l+l)準則，和根據配電網閉環設計。開環運行的特點，提出了較 為完整的配網安全性指標，但沒有給出可行的配電網安全性校驗方法。 目前配電網安全性校驗常用的方法有(-)通過支路模擬開斷后，電力系統規劃人員 手動確定電網故障后的運行方式，調用潮流程序進行潮流計算，根據潮流結果校核是否通 過N-1校驗，但是該方法只能對關鍵元件進行N-1校驗，若對全網進行N-1校驗時工作量 巨大；(：=)對需要校驗饋線相聯絡的饋線容量做代數計算，若備用容量大于需轉供容量時，則 N-1校驗通過。這種方法雖然計算速度快，但是由于沒有考慮轉供后是否符合線路過載和電 壓越限的要求。曰拓撲分析方法即電力系統預想事故元件模擬停運后，對停電區域采用拓 撲搜索方法尋找新的供電通路，并校驗這些恢復供電方案的備用容量是否滿足當前負荷。 若滿足時，則通過N-1校驗，然而這種方法會有可能出現不可行方案，需根據調度運行規則 進一步剔除。 由于配電網接線模式與N-1后開關操作有密切聯系，若已知接線模式分析結果能 大大提高N-1分析的效率，并有效剔除不可行方案。
技術實現思路
為了解決上述問題，本專利技術的目的在于提供一種基于接線模式規則的大規模配電 網N-1快速校驗方法。 為了達到上述目的，本專利技術提供的基于接線模式規則的大規模配電網N-1快速校 驗方法包括按順序將執行的如下步驟： 步驟1、對配網進行預處理的S01階段：對配網進行一系列的預處理，包括拓撲校 驗、潮流計算；通過預處理之后，將得到配網運行的熟數據信息； 步驟2、接線模式自動識別的S02階段：通過對配網網架進行接線模式自動識別， 分析出配網網架的接線模式，并比對接線模式分析規則庫中相對應的典型接線模式，通過 典型接線模式，找出所分析的配網網架中相應元件發生預想事故時的恢復供電方案； 步驟3、進入逐項N-1校驗的S03階段：根據配網預想事故分析，確定電網發生N-1 的元件集合，其中N-1元件包括線路、母線、主變和變電站，需要針對元件逐一進行校驗，故 需進行N-1次校驗；本步驟在第一次執行時會初始化校驗指針，而在后續的重復執行中依 次更新校驗指針； 步驟4、配網預想事故分析的S04階段：針對校驗指針所指定的元件集合進行校 驗，首先進行配網元件預想事故分析，應用S01階段的分析結果，找出該元件的拓撲連接關 系、開關數量、有無聯絡出線、所帶負荷大小及相應容量，并對比該元件所屬接線模式，啟發 出與之相對應的典型接線模式，為S05階段確定故障影響范圍提供支撐； 步驟5、確定故障影響范圍的S05階段：根據S04階段的分析結果，確定當前N-1校 驗元件發生故障時的影響范圍及停電范圍； 步驟6、確定恢復供電方案集合的S06階段：應用接線模式分析結果，確定該N-1 校驗元件所在接線模式，推理機自動根據接線模式規則庫中的開關操作方案，運用啟發式 規則，確定恢復供電方案集合； 步驟7、將恢復供電方案集合進行排序的S07階段：將上述恢復供電方案集合進行 排序，為S08階段校驗恢復供電方案好與壞提供支撐； 步驟8、校核恢復供電方案的S08階段：根據下發的校核指標校核上述恢復供電方 案，并計算出停電區域和負荷損失； 步驟9、確定故障后校驗是否通過的S09階段：根據線路最大負載率為100%，電 壓偏移范圍為-3%?+7%，主變最大轉供能力為100%這些硬性指標來判斷和校核分析結 果，以確定該預想事故元件故障后該N-1校驗是否通過，若通過進入下一步S10階段；否則 輸出N-1校驗結果； 步驟10、選取出最佳恢復供電方案的S10階段：選取出最佳恢復供電方案； 步驟11、判斷校驗是否完成的S11階段：根據當前校驗指針是否為最末項，判斷 N-1校驗是否全部完成；如果判斷結果為是，則校驗完成，進入下一步S12階段；否則下一 步重新進入S03階段，繼續下一個校驗循環； 步驟12、安全校驗綜合評價的S12階段：根據配電網N-1校驗結果，分析對負荷站 造成的影響，找出全網安全性最差和最高的變電站，并確定出全網中的薄弱環節，最終給出 負荷站N-1安全校驗綜合評價，配網全自動N-1校驗至此結束。 在S01階段中，所述的熟數據為包括出線的聯絡開關數量、網架結構及線型和負 載情況在內的配網正常運行所需的基本信息。 在S08階段中，所述的校核指標包括：元件是否過負荷、電壓是否越限以及失電比 例；其中失電比例計算包含兩種不同情況：①停電負荷所占比例，為因無恢復供電方案而 造成停電的負荷與該元件所帶總負荷之比；②過載負荷所占比例，為因恢復供電方案無法 全部轉供的負荷與該元件所帶總負荷之比。 本專利技術在最近幾年出現的配電網接線模式自動識別與分析的基礎上，提出了一種 基于接線模式規則的配網N-1快速校驗方法。該方法不僅可以對配電網進行快速N-1校驗， 也可以進行負荷站N-1安全性綜合評價。 【附圖說明】 圖1為本專利技術提供的基于接線模式規則的大規模配電網N-1快速校驗方法的流程 圖。 圖2為不同電源不同母線三T接線圖。 圖3為恢復供電方案確定的基本原理圖。 圖4為算例網絡圖。 【具體實施方式】 下面結合附圖和具體實施例對本專利技術提供的基于接線模式規則的大規模配電網 N-1快速校驗方法進行詳細說明。 本專利技術的目的： 從面向城市配電網規劃角度出發，提出一種基于接線模式規則的配電網規劃N-1 快速校驗方法。該方法運用啟發式規則可以快速確定元件故障后的恢復供電方案。首先進 行拓撲分析和接線模式識別，建立配電網接線模式規則分析庫，基于接線模式規則庫的開 關操作準則，確定恢復供電方案。然后根據校核指標進行配電網N-1安全性校驗，其校驗結 果有合格、存在失電、存在過負荷和電壓越限。最后進行負荷站安全性綜合評價，找出全網 中薄弱環節。 技術方案： 1.接線模式識別與分析 對配電網典型接線模式進行分析，將其結構特征作為識別條件，并根據配網典型 接線模式結構特征比較明確且易于確定的特點建立規則庫，采用特征匹配的方法來識別配 電網的典型接線模式。配電網接線模式的特征表達式為： Ch = (s, m, j, n, z, g, h, f, e) (1) 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于接線模式規則的配電網N?1安全性校驗方法，其特征在于：其包括按順序將執行的如下步驟：步驟1、對配網進行預處理的S01階段：對配網進行一系列的預處理，包括拓撲校驗、潮流計算；通過預處理之后，將得到配網運行的熟數據信息；步驟2、接線模式自動識別的S02階段：通過對配網網架進行接線模式自動識別，分析出配網網架的接線模式，并比對接線模式分析規則庫中相對應的典型接線模式，通過典型接線模式，找出所分析的配網網架中相應元件發生預想事故時的恢復供電方案；步驟3、進入逐項N?1校驗的S03階段：根據配網預想事故分析，確定電網發生N?1的元件集合，其中N?1元件包括線路、母線、主變和變電站，需要針對元件逐一進行校驗，故需進行N?1次校驗；本步驟在第一次執行時會初始化校驗指針，而在后續的重復執行中依次更新校驗指針；步驟4、配網預想事故分析的S04階段：針對校驗指針所指定的元件集合進行校驗，首先進行配網元件預想事故分析，應用S01階段的分析結果，找出該元件的拓撲連接關系、開關數量、有無聯絡出線、所帶負荷大小及相應容量，并對比該元件所屬接線模式，啟發出與之相對應的典型接線模式，為S05階段確定故障影響范圍提供支撐；步驟5、確定故障影響范圍的S05階段：根據S04階段的分析結果，確定當前N?1校驗元件發生故障時的影響范圍及停電范圍；步驟6、確定恢復供電方案集合的S06階段：應用接線模式分析結果，確定該N?1校驗元件所在接線模式，推理機自動根據接線模式規則庫中的開關操作方案，運用啟發式規則，確定恢復供電方案集合；步驟7、將恢復供電方案集合進行排序的S07階段：將上述恢復供電方案集合進行排序，為S08階段校驗恢復供電方案好與壞提供支撐；步驟8、校核恢復供電方案的S08階段：根據下發的校核指標校核上述恢復供電方案，并計算出停電區域和負荷損失；步驟9、確定故障后校驗是否通過的S09階段：根據線路最大負載率為100％，電壓偏移范圍為?3％～+7％，主變最大轉供能力為100％這些硬性指標來判斷和校核分析結果，以確定該預想事故元件故障后該N?1校驗是否通過，若通過進入下一步S10階段；否則輸出N?1校驗結果；步驟10、選取出最佳恢復供電方案的S10階段：選取出最佳恢復供電方案；步驟11、判斷校驗是否完成的S11階段：根據當前校驗指針是否為最末項，判斷N?1校驗是否全部完成；如果判斷結果為“是”，則校驗完成，進入下一步S12階段；否則下一步重新進入S03階段，繼續下一個校驗循環；步驟12、安全校驗綜合評價的S12階段：根據配電網N?1校驗結果，分析對負荷站造成的影響，找出全網安全性最差和最高的變電站，并確定出全網中的薄弱環節，最終給出負荷站N?1安全校驗綜合評價，配網全自動N?1校驗至此結束。...
【技術特征摘要】
1. 一種基于接線模式規則的配電網N-1安全性校驗方法，其特征在于：其包括按順序 將執行的如下步驟： 步驟1、對配網進行預處理的SOI階段：對配網進行一系列的預處理，包括拓撲校驗、潮 流計算；通過預處理之后，將得到配網運行的熟數據信息； 步驟2、接線模式自動識別的S02階段：通過對配網網架進行接線模式自動識別，分析 出配網網架的接線模式，并比對接線模式分析規則庫中相對應的典型接線模式，通過典型 接線模式，找出所分析的配網網架中相應元件發生預想事故時的恢復供電方案； 步驟3、進入逐項N-1校驗的S03階段：根據配網預想事故分析，確定電網發生N-1的 元件集合，其中N-1元件包括線路、母線、主變和變電站，需要針對元件逐一進行校驗，故需 進行N-1次校驗；本步驟在第一次執行時會初始化校驗指針，而在后續的重復執行中依次 更新校驗指針； 步驟4、配網預想事故分析的S04階段：針對校驗指針所指定的元件集合進行校驗，首 先進行配網元件預想事故分析，應用S01階段的分析結果，找出該元件的拓撲連接關系、開 關數量、有無聯絡出線、所帶負荷大小及相應容量，并對比該元件所屬接線模式，啟發出與 之相對應的典型接線模式，為S05階段確定故障影響范圍提供支撐； 步驟5、確定故障影響范圍的S05階段：根據S04階段的分析結果，確定當前N-1校驗 元件發生故障時的影響范圍及停電范圍； 步驟6、確定恢復供電方案集合的S06階段：應用接線模式分析結果，確定該N-1校驗 元件所在接線模式，推理機自動根據接線模式規則庫中的開關操作方案，運用啟發式規則， 確定恢復供電方案集合； 步驟7、將恢復供電方案集合進行排序的S07階段：將上述恢復供電方案集合進行排 序，為S08階段校驗恢復供...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王博，肖峻，于樹剛，程法慶，皮曦楠，金熙，
申請(專利權)人：國家電網公司，國網天津市電力公司，
類型：發明
國別省市：北京;11
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