一种配电线路网络拓扑自动重构方法与流程

本发明涉及配电网自动化技术领域，更为具体地说是指一种配电线路网络拓扑自动重构方法。

背景技术：

随着电力需求量日益增大，用户对供电质量和供电可靠性的要求也越来越高，这就对配电网自动化提出了更高的要求。配电网络的拓扑分析是根据配电电气元件的连接关系，把整个配电网络看成线与点结合的拓扑图，然后根据电源结点、开关结点等进行整个网络的拓扑连线分析，它是配电网络进行状态估计、潮流计算、故障定位、隔离及供电恢复等其它分析的基础。

配电网络的结构庞大且复杂，网络结构由于故障或负荷转移操作中开关的开合，经常发生变化。而现有分布式拓扑管控方法，采用多个拓扑管控单元逐级查询获取拓扑信息，该类方法需要配置终端本身和相邻终端拓扑信息，一旦相邻终端发生投切或其分支、开关信息发生较大变化时需要人工重新配置拓扑信息。这种方法不仅繁琐，而且效率较低，这与配电网运行方式灵活多变、设备经常变换的特性不符。为此，我们提供一种配电线路网络拓扑自动重构方法。

技术实现要素：

本发明提供一种配电线路网络拓扑自动重构方法，以解决现有配电线路的开关连接信息发生变化时，配电主站中相应的配电线路网络拓扑信息需要人工重新配置，不仅操作繁琐，而且效率低下等缺点。

本发明采用如下技术方案：

一种配电线路网络拓扑自动重构方法，具体包括如下步骤：

步骤s1、根据配电网各线路的分布结构，在配电主站的控制主机中构建包含各线路及开关的网络拓扑图；

步骤s2、对网络拓扑图的各线路及开关进行分级与编号；

步骤s3、实时检测各线路每个开关的电量，并传输至控制主机中；

步骤s4、配电网线路的开关位置发生变化，控制主机判断开关的异常电量，并在网络拓扑图中寻找出相应编号的变动开关；

步骤s5、控制主机对网络拓扑图中变动的开关自动修改并更新。

进一步地，所述控制主机中存储有每个开关在时间周期t内正常工作的电量平均值。

进一步地，所述时间周期t为若干小时、若干天、若干星期或若干个月。

进一步地，所述步骤s4中，控制主机判断开关异常电量的方法如下：将实时检测的每个开关电量与其内部存储的相应电量平均值相比较，当电量差值超过一定范围时，则判定该电量异常。

进一步地，若线路a中连续若干个级别都有开关电量出现减小，而且减小值基本相同且与连续若干个级别中最后一个级别下级的某个编号开关电量平均值q0，则判定该标号开关断开连接。

进一步地，若线路b中连接若干级别都有开关电量出现增大，而且增大至与线路a中的减小值基本一致，则判定线路a中断开连接的开关接入线路b中连接若干级别开关的线路中。

进一步地，上述步骤s2中，每条线路开关的分级过程如下：由变电站向用户端延伸的配电网中，与变电站一端距离最近的一个或若干个并列的开关为一级开关，由一级开关的每个开关直接引出的一个或若干个并列的分支开关为二级开关，由二级开关的每个开关直接引出的一个或若干个并列的分支真空断路器为三级开关，依次类推。

由上述对本发明方法的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：该发明的配电线路网络拓扑自动重构方法，实时检测每个开关的电量并传输至配电主站的控制主机中，出现联络和负荷转移切换时，配电网线路的开关位置发生变化时，由控制主机判断为异常电量，并在网络拓扑图中寻找出相应编号的变动开关及其下级开关，最后控制主机对网络拓扑图中变动的开关自动修改并更新，完成自动重构。该方法简单快速，无需人工手动修改，为配电线路网络拓扑的管控提供了极大便捷性。

附图说明

图1为本发明的流程图。

图2为本发明实施例的初始网络拓扑图。

图3为本发明实施例重构后的网络拓扑图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的具体实施方式。为了全面理解本发明，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本发明。

一种配电线路网络拓扑自动重构方法，参照图1，具体包括如下步骤：

（1）、根据配电网各线路的分布结构，在配电主站的控制主机中构建包含各线路及开关的网络拓扑图。

（2）、对网络拓扑图的各线路及开关进行分级与编号。

（3）、实时检测各线路每个开关的电量，并传输至控制主机中。

（4）、配电网线路的开关位置发生变化，控制主机判断开关的异常电量，并在网络拓扑图中寻找出相应编号的变动开关。

（5）、控制主机对网络拓扑图中变动的开关自动修改并更新。

上述控制主机中存储有每个开关在时间周期t内正常工作的电量平均值，时间周期t为若干小时、若干天、若干星期或若干个月。

其中，步骤（2）中，每条线路开关的分级过程如下：由变电站向用户端延伸的配电网中，与变电站一端距离最近的一个或若干个并列的开关为一级开关，由一级开关的每个开关直接引出的一个或若干个并列的分支开关为二级开关，由二级开关的每个开关直接引出的一个或若干个并列的分支真空断路器为三级开关，依次类推。

而步骤（4）中，控制主机判断开关异常电量的方法如下：将实时检测的每个开关电量与其内部存储的相应电量平均值相比较，当电量差值超过一定范围时，则判定该电量异常。

以下是本发明实际应用中的具体实施例。

在配电主站控制主机中构建的网络拓扑图中，包含有线路a和线路b，其中线路a包含有四个级别的开关，第一级别的开关包括a11，第二级别开关包括两个并联的开关a21、a22，a21、a22分别与a11串联；第三级别开关包括三个并联的开关a31、a32和a33，a31、a32和a33分别与a21串联；第四级别开关包括四个并联的开关a41、a42、a43、a44，a41、a42、a43、a44分别与a33串联。

线路b包含有四个级别的开关，第一级别的开关包括b11，第二级别开关包括两个并联的开关b21、b22，b21、b22分别与b11串联；第三级别开关包括三个并联的开关b31、b32和b33，b31、b32和b33分别与b22串联；第四级别开关包括两个并联的开关b41和b42，b41、b42分别与b33串联。

当检测到a33的电量基本保持不变，而与a33有连接关系的上级开关a21、a11的电量都出现相应的减少，且减小值与a33在时间周期t内的平均值基本相同，判断开关a33进行负荷转移。一段时间后线路b中b33、b22以及b11中电量都出现相应的增大，且增大至与a33在时间周期t内的平均值基本相同，则判定a33接入了线路b中，并且与b33串联。重构后a33及其下级线路开关在线路b中重构添加，在线路a中重构删除。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

技术特征：

1.一种配电线路网络拓扑自动重构方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤s1、根据配电网各线路的分布结构，在配电主站的控制主机中构建包含各线路及开关的网络拓扑图；

步骤s2、对网络拓扑图的各线路及开关进行分级与编号；

步骤s3、实时检测各线路每个开关的电量，并传输至控制主机中；

步骤s4、配电网线路的开关位置发生变化，控制主机判断开关的异常电量，并在网络拓扑图中寻找出相应编号的变动开关；

步骤s5、控制主机对网络拓扑图中变动的开关自动修改并更新。

2.如权利要求1所述的一种配电线路网络拓扑自动重构方法，其特征在于：所述控制主机中存储有每个开关在时间周期t内正常工作的电量平均值。

3.如权利要求2所述的一种配电线路网络拓扑自动重构方法，其特征在于：所述时间周期t为若干小时、若干天、若干星期或若干个月。

4.如权利要求2所述的一种配电线路网络拓扑自动重构方法，其特征在于：所述步骤s4中，控制主机判断开关异常电量的方法如下：将实时检测的每个开关电量与其内部存储的相应电量平均值相比较，当电量差值超过一定范围时，则判定该电量异常。

5.如权利要求4所述的一种配电线路网络拓扑自动重构方法，其特征在于：若线路a中连续若干个级别都有开关电量出现减小，而且减小值基本相同且与连续若干个级别中最后一个级别下一级的某个编号开关电量平均值，则判定该标号开关断开连接。

6.如权利要求5所述的一种配电线路网络拓扑自动重构方法，其特征在于：若线路b中连接若干级别都有开关电量出现增大，而且增大值与线路a中的减小值基本一致，则判定线路a中断开连接的开关接入线路b中连接若干级别开关的线路中。

7.如权利要求1所述的一种配电线路网络拓扑自动重构方法，其特征在于：所述步骤s2中，每条线路开关的分级过程如下：由变电站向用户端延伸的配电网中，与变电站一端距离最近的一个或若干个并列的开关为一级开关，由一级开关的每个开关直接引出的一个或若干个并列的分支开关为二级开关，由二级开关的每个开关直接引出的一个或若干个并列的分支真空断路器为三级开关，依次类推。

技术总结
一种配电线路网络拓扑自动重构方法，具体包括如下步骤：1、根据配电网各线路的分布结构，在配电主站的控制主机中构建包含各线路及开关的网络拓扑图；2、对网络拓扑图的各线路及开关进行分级与编号；3、实时检测各线路每个开关的电量，并传输至控制主机中；4、配电网线路的开关位置发生变化，控制主机判断开关的异常电量，并在网络拓扑图中寻找出相应编号的变动开关；5、控制主机对网络拓扑图中变动的开关自动修改并更新。该方法简单快速，无需人工手动修改，为配电线路网络拓扑的管控提供了极大便捷性，同时也提高了智能化水平。

技术研发人员：赖安定;郑资;张金春
受保护的技术使用者：福建省宏科电力科技有限公司
技术研发日：2020.06.19
技术公布日：2020.09.25