一种配电网故障可恢复负荷检测方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力系统分析优化技术领域，特别涉及一种配电网故障可恢复负荷检测方法。
【背景技术】
[0002]故障后快速恢复失电负荷是评价配电网供电可靠性和服务质量的重要指标之一。对失电负荷的进一步分析，一方面可以判断出哪些失电负荷具备恢复供电的可能，哪些失电负荷在现有电网运行方式下无法恢复供电，从而发现配电网的薄弱环节，为配网改造、运行方式调整提供参考；另一方面恢复控制问题本身是一个混合整数二次规划问题，如果将所有失电负荷均纳入恢复模型进行计算，会加重计算负担，甚至影响问题的可解性。
[0003]目前配电网的基础条件还比较差，自动化水平低，相较于高度自动化的输电网调度，相当多地区的配电网依旧处于盲调、盲管的状态，很多决策依旧依赖于人工经验。发生故障导致停电后，至多可以判断出哪些负荷失电，而无法对负荷进行细分。这样粗放式的管理方式无法满足日益提高的供电可靠性的需求。因此故障后的配电网失电负荷的可恢复性分析，有着较大的经济、社会效益。
[0004]深度优先搜索与广度优先搜索是电力系统中较为常见的两种拓扑搜索方式(关于深度优先和广度优先的搜索方式的详细介绍，可以参见《图论》，迪斯特尔著，于青林等译，高等教育出版社，第四版)，深度优先所占用的内存少，在早些年代的输电网电力系统研究中，由于计算机的内存等硬件资源相当有限，因此通常采用深度优先的搜索方式，而今日的计算机硬件水平已经大大提高，广度优先与深度优先的在电力系统中均得到了较多的应用。输电网的研究目标通常是具有紧密联系的很少个电气岛，配电网的研究则以馈线为基本单位，通常包含几十、几百、甚至几千条馈线。采用广度优先与配电网的运行方式有着天然的一致性，因此在配电网中广度优先的拓扑搜索更为常见。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为解决上述问题，提出一种配电网故障可恢复负荷检测方法，该方法可以快速划分形成失电区，又可以将失电区划分成可恢复失电区和不可恢复失电区，便于运行人员第一时间采取措施恢复可恢复失电区的供电，同时掌握故障可能导致的较长时间恢复供电区域情况，从而发现电网的脆弱环节并加以改造。
[0006]该方法包括以下步骤:
[0007]1)将配电网中包含的所有节点的i$Island属性设置为空NULL，i$Island属性代表节点所属的拓扑岛，将两端节点均不带电的故障隔离开关集合记为F，其中第i个故障隔离开关记为R，将一端带电、一端不带电的且状态为打开的开关集合记为S，其中第j个开关记为Sj;
[0008]2)遍历F中的故障开关，将故障隔离开关匕的非故障侧节点Node 12作为顶点，进行基于广度优先的拓扑搜索，形成失电拓扑岛L，搜索经过的负荷集合记为Q，将L的是否可恢复属性bRestore置为假false，失电拓扑岛I;内节点(拓扑搜索经过的节点)均设置i$Island字段为L，搜索截止判据为最后一层节点均为叶子节点(拓扑搜索过程中开关状态取实际的开关状态)，形成的失电拓扑岛集合记为Island ;
[0009]3)遍历开关集合S中的开关，将开关^的两端带电和不带电节点依次记为Nodej+、Node.j，以不带电节点Node.〗作为顶点，按照Nodej +一 Node s方向(由带电节点指向不带电节点方向)进行广度优先的拓扑搜索，搜索截止判据为遇到i$Island非空的节点或最后一层的节点均为叶子节点(拓扑搜索过程中开关状态取闭合，即忽略开关的实际状态)，将i$Island非空的节点所属拓扑岛i$Island的bRestore属性置为真true ；
[0010]4)对于Island的失电拓扑岛I;，如果其bRestore属性为真，则上的负荷为可恢复负荷；反之则L上的负荷为不可恢复负荷；所有bRestore属性为真的拓扑岛上的负荷并集作为全网的可恢复负荷，所有bRestore属性为假的拓扑岛上的负荷并集作为全网的不可恢复负荷。
[0011]本发明的特点及有益效果；
[0012]本发明方法以故障隔离开关的非故障节点作为顶点，进行广度优先拓扑搜索，形成一个个失电拓扑岛，然后基于仅有一端带电的开关的非带点侧节点进行广度优先拓扑搜索，直到找到叶子节点或者与失电拓扑岛的临界节点，从而判定该失电拓扑岛可恢复供电。将所有可恢复电气岛的负荷统计取并集构成配电网故障可恢复负荷；所有不可恢复电气岛的负荷作为故障不可恢复负荷。
[0013]该方法可以快速划分形成失电区，又可以将失电区划分成可恢复失电区和不可恢复失电区，便于运行人员第一时间采取措施恢复可恢复失电区的供电，同时掌握故障可能导致的较长时间恢复供电区域情况，从而发现电网的脆弱环节并加以改造。
【附图说明】
[0014]图1为本发明方法的配电网实施例结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]本发明提出的一种配电网故障可恢复负荷检测方法结合实施例详细说明如下:
[0016]本发明提出的一种配电网故障可恢复负荷检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:
[0017]1)将配电网中包含的所有节点的i$Island属性设置为空NULL，i$Island属性代表节点所属的拓扑岛，将两端节点均不带电的故障隔离开关集合记为F，其中第i个故障隔离开关记为R，将一端带电、一端不带电的且状态为打开的开关集合记为S，其中第j个开关记为Sj;
[0018]2)遍历F中的故障开关，将故障隔离开关匕的非故障侧节点Node 12作为顶点，进行基于广度优先的拓扑搜索，形成失电拓扑岛L，搜索经过的负荷集合记为Q，将L的是否可恢复属性bRestore置为假false，失电拓扑岛I;内节点(拓扑搜索经过的节点)均设置i$Island字段为L，搜索截止判据为最后一层节点均为叶子节点(拓扑搜索过程中开关状态取实际的开关状态)，形成的失电拓扑岛集合记为Island ;
[0019]3)遍历开关集合S中的开关，将开关^的两端带电和不带电节点依次记为Nodej+、Nodej，以不带电节点Nodej作为顶点，按照Nodej +— Node s方向(由带电节点指向不带电节点方向)进行广度优先的拓扑搜索，搜索截止判据为遇到i$Island非空的节点或最后一层的节点均为叶子节点(拓扑搜索过程中开关状态取闭合，即忽略开关的实际状态)，将i$Island非空的节点所属拓扑岛i$Island的bRestore属性置为真true ；
[0020]4)对于Island的失电拓扑岛I;，如果其bRestore属性为真，则上的负荷为可恢复负荷；反之则L上的负荷为不可恢复负荷；所有bRestore属性为真的拓扑岛上的负荷并集作为全网的可恢复负荷，所有bR