基于分布式邻接表的微电网保护控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及微电网技术领域，尤其涉及一种基于分布式邻接表的微电网保护控制 方法。
【背景技术】
[0002] 微电网中分布式电源及负荷的即插即用使得系统拓扑结构、潮流方向灵活多变， 分布式电源通常为逆变型分布式电源，其受到控制环节限流措施的约束，故障时提供的故 障电流会被限制在2倍额定电流以内，这些因素对微电网继电保护提出了新的要求。
[0003] 目前，国内外针对微电网继电保护的研宄主要有两种方向。一种是基于本地信息 的保护：（1)基于电流序分量和差动保护相结合的保护方法，该方法不依赖于高的故障电 流，可以解决微电网孤岛运行时故障电流小、不足以使传统过电流整定保护动作的问题。 (2)基于逆变器出口电压变换的方法，该方法利用电压信号检测故障，避开了运行方式带来 的故障电流差异问题。这种研宄方向的主要目的是尽量降低微电网中分布式电源对传统配 电网保护的影响，而没有解决微电网拓扑结构多变导致的保护自适应问题；另一种是基于 通讯的微电网保护：（1)基于IEC61850的微电网保护方法，采用反时限过电流保护原理，当 微电网拓扑结构发生改变时，微电网中央控制器改变保护动作整定值，以满足自适应。（2) 对微电网自适应保护建立开关状态及整定值数据库，采用离线分析、在线整定的方式，为微 电网自适应保护提供了思路。
[0004] 由于微电网系统本身的拓扑特点，导致现有故障诊断策略大都偏重于利用单个诊 断对象的局部信息，较多的传统诊断技术仅立足于解决单个诊断对象的模型构造或相关计 算方法的改进，未能从全局的角度来研宄分析故障原因，所以很难提供可以直接采用的辅 助决策结论，容易造成微电网保护可靠性变差。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于分布式邻接表的微电网保护控制 方法，有效解决了微电网运行方式及拓扑结构灵活多变导致继电保护无法自适应的问题。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于分布式邻接表的微电网保护控制 方法，包括：
[0007] 建立微电网拓扑结构，并将微电网拓扑结构转化为邻接表模型，其中，微电网系统 中的分布式电源、储能装置、转换装置、负荷、PCC点和连接点采用不同属性的节点表示，输 电线路采用边表示，对于含有多个子微网的微电网系统，将每个子微网采用分布式节点表 示；
[0008] 依据所述邻接表模型建立并定义节点的结构体、分布式节点的结构体和节点一输 电线路的结构体；
[0009] 在所述邻接表模型上，从微电网保护装置的保护范围的第1个分布式节点开始深 度遍历，直到获得所有向保护范围提供故障电流的节点；
[0010] 获取深度遍历过程中遍历到的节点属性和输电线路属性；
[0011] 根据所述遍历到的节点属性和输电线路属性计算得到继电保护动作电流整定值。
[0012] 进一步的，还包括：
[0013] 当微电网系统中某个分布式节点状态发生变化或者新增分布式节点时，按照广度 优先遍历或深度优先遍历重新遍历所述邻接表模型，并将变化前的系统数据保存。
[0014]其中，所述依据所述邻接表模型建立并定义节点的结构体、分布式节点的结构体 和节点一输电线路的结构体，具体包括：
[0015] 依据所述邻接表模型建立并定义节点的结构体，其中，所述节点的结构体的属性 包括当前节点编号、类型和其邻接节点编号信息；
[0016] 依据所述邻接表模型建立并定义分布式节点的结构体，其中，所述分布式节点的 结构体的属性包括当前分布式节点编号、所包含的节点数目和所包含的节点编号信息；
[0017]依据所述邻接表模型建立并定义节点一输电线路的结构体，其中，所述节点一输 电线路的结构体的属性包括线路首端节点编号、线路末端节点编号、线路长度、线路型号、 单位电阻和单位电抗。
[0018] 其中，所述广度优先遍历包括：从编号为1的分布式节点出发，之后访问其邻接 点，直到所有分布式节点都被访问到。
[0019] 其中，所述深度优先遍历包括：从编号为1的分布式节点开始，遍历分布式节点的 第1个节点，之后访问第1个节点的邻接点，直到编号为1的分布式节点包含的所有节点都 被访问到，开始访问下一个分布式节点，直到所有的分布式节点都被访问到。
[0020] 其中，所述根据所述遍历到的节点属性和输电线路属性计算得到继电保护动作电 流整定值，具体包括：
[0021] 根据所述遍历到的节点属性和输电线路属性计算得到继电保护动作电流整定值， 其中，
[0022]
[0023] 式中，Idz表示保护动作电流整定值，Sp。。为PCC点开关状态，且Sp。。为0表示微电 网并网运行，Sp。。为1表示微电网孤岛运行，I为公共电网故障电流，m为向故障点提供故 障电流的分布式电源数量，SDGi为分布式电源运行状态，且SDGiS 〇表示分布式电源退出， SDG,为1表示分布式电源投入，Kk为保护动作可靠系数，且取值为1. 2~1. 3。
[0024] 实施本发明，具有如下有益效果：
[0025] 本发明将微电网拓扑图转换成微电网分布式邻接表模型，采用邻接表遍历算法对 微电网系统结构进行在线分析，并将微电网运行状态的变化实时记录保存，计算出系统在 当前运行状态下各个保护装置节点处的保护动作整定值，有效解决了微电网运行方式及拓 扑结构灵活多变导致继电保护无法适应的问题。
[0026] 本发明对微电网系统的运行状态分析及故障分析有助于微电网的可靠运行，及不 同控制策略对微电网运行方式的改变、故障率的影响研宄。
【附图说明】
[0027] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0028] 图1是本发明提供的基于分布式邻接表的微电网保护控制方法的一个实施例的 流程示意图。
【具体实施方式】
[0029] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030] 图1是本发明提供的基于分布式邻接表的微电网保护控制方法的一个实施例的 流程示意图，如图1所示，包括步骤：
[0031] S101、建立微电网拓扑结构，并将微电网拓扑结构转化为邻接表模型。
[0032] 其中，微电网系统中的分布式电源、储能装置、转换装置、负荷、PCC点和连接点等 采用不同属性的节点表示，输电线路采用边表示，对于含有多个子微网的微电网系统，将每 个子微网采用分布式节点表示。
[0033] S102、依据所述邻接表模型建立并定义节点的结构体、分布式节点的结构体和节 点一输电线路的结构体。
[0034] 具体的，步骤S102包括步骤：
[0035] S1021、依据所述邻接表模型建立并定义节点的结构体。
[0036] 其中，所述节点的结构体的属性包括当前节点编号、类型和其邻接节点编号信息。 例如，定义节点的结构体为
[0037] struct_unit [i] = {num, type, state, num_l, num_2, ???num_k},
[0038] 其中，num表示当前节点编号；type表示当前节点类型，type为0代表分布式电 源，type为1代表储能，type为2代表开关，type为3代表负荷，type为4代表连接，type 为5代表公共连接；state表示当前节点状态，state为0代表处于工作状态，为1代表处于 故障状态；num_l表示当前节点所连接的第1个节点编号；num_k表示当前节点所连接的第 k个节点编号。
[0039] S1022、依据所述邻接表模型建立并定义分布式节点的结构体。
[0040] 其中，所述分布式节点的结构体的属性包括当前分布式节点编号、所包含的节点 数目和所包含的节点编号信息。例如，定义分布式节点的结构体为：
[0041] struct_dunit [i] = {num, num_unit, num_l, num_2,…num_k}，
[0042] num表示当前分布式节点编号；num_unit表示当前分布式节点包含的节点数 目，num_l表示分布式节点包括的第1个节点编号；num_k表示分布式节点包括的第k个节 点编号。
[0043] S1023、依据所述邻接表模型建立并定义节点一输电线路的结构体。
[0044] 其中，所述节点一输电线路的结构体的属性包括线路首端节点编号、线路末端节 点编号、线路长度、线路型号、单位电阻和单位电抗。例如，定义节点一输电线路的结构