一种基于全局搜索的电网负荷转供方法与流程

本发明涉及电网智能调度领域。

背景技术：

近年来，随着我国国民经济的持续不断增长，各行各业对电力的需求迅速增加，但由于城市电网建设相对较为滞后，导致电网结构的不合理等问题比较突出，这很难满足用户对电能质量、供电可靠性等的要求。特别是由于第三产业的兴起，电力负荷的结构也发生了变化，中小用户包括居民用电比例逐年上升，导致城市配电系统中的线路越来越长，节点越来越多，结构越来越复杂，因而发生故障的几率也相应增大。

当电网发生故障，需要尽快切除故障设备，然后应尽快地恢复对用户负荷的供电，尽可能减少停电影响的范围，从而大大减少由于停电而造成的社会影响和经济损失等，同时，在故障处理后还应尽可能减少故障后供电网络的损耗，提高供电可靠性，以及均衡分配载荷等性能。

基于上述需求，急需寻找一种方法来解决当前因设备过载及故障导致的负荷减供问题，实现故障下负荷的转供。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于全局搜索的电网负荷转供方法，解决当前因设备过载及故障导致的负荷减供问题，实现故障下负荷的转供。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于全局搜索的电网负荷转供方法，包括如下步骤，

步骤1，获取电网模型数据和状态估计数据，并根据电网模型数据和状态估计数据将电网等效成一个无向有权图，

其中，电网的母线等效为无向有权图的顶点，馈线段、配变的有功功率等效为母线的负荷，发电机的有功功率等效为母线的出力，电网的输电线路等效成无向有权图的边，输电线路的电抗作为对应的无向有权图的边的权重；

步骤2，计算母线最大供电能力；

步骤3，根据步骤1获取的电网模型数据和状态估计数据，搜索母线可行的转供路径，具体包括：

步骤31，对电网模型数据进行全局搜索，搜索与某母线相连的输电线路及对端母线，根据步骤2计算得到的母线的最大供电能力，确定对端母线的最大供电能力，如果满足输电线路不连通且对端母线的最大供电能力大于母线的负荷，则输电线路及对端母线是母线的一条可行的输电线路转供路径；重复此步骤，获得电网中全部母线全部可行的输电线路及对端母线的转供路径；

步骤32，对电网模型数据进行全局搜索，搜索与步骤31母线相连的母联开关及对端母线，根据步骤2计算得到的母线的最大供电能力，确定对端母线的最大供电能力，如果满足母联开关不连通且对端母线的最大供电能力大于母线的负荷，则母联开关及对端母线是母线的一条可行的母联开关转供路径；重复此步骤，获得电网中母线全部可行的母联开关及对端母线的转供路径；

步骤33，存储步骤31和32获得的电网中所有母线的所有可行的负荷转供路径；步骤4，获取失压母线信息，根据步骤3获取的母线可行的负荷转供路径，得到失压母线的可行的转供路径，以此作为最终的负荷转供方案。

作为优选，计算母线最大供电能力包括如下步骤：

步骤21，读取母线初始负荷值p0；

步骤22，设置步长h＝0.01×p0，设置循环变量i＝1；

步骤23，设置母线的负荷值pi＝pi-1+h；

步骤24，采用直流法对无向有权图进行潮流计算，检查无向有权图的边的潮流是否超过其限制，若超过限制，母线的最大供电能力为pi-1；

步骤25，若无向有权图的边的潮流不超过限制，则循环变量i加1，重复步骤23和步骤24。

作为优选，步骤1中直接从电网公司的能量管理系统获取电网模型数据和状态估计数据。

本发明能够在变电站母线发生失压后寻找可行的输电线路转供路径和母联开关转供路径，通过该方法能快速有效地制定出变电站母线失压事故下的负荷转供方案，提高调度人员对电网的管控能力，保障电网的安全稳定工作。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1为本发明的变电站母线失压后的电网负荷转供方法的流程图。

图2为本发明的慈溪变负荷转供的实施例示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于全局搜索的电网负荷转供方法，包括下列步骤：

步骤1，获取电网模型数据和状态估计数据，并根据电网模型数据和状态估计数据将电网等效成一个无向有权图，

其中，电网的母线等效为无向有权图的顶点，馈线段、配变的有功功率等效为母线的负荷，发电机的有功功率等效为母线的出力，电网的输电线路等效成无向有权图的边，输电线路的电抗作为对应的无向有权图的边的权重；

步骤2，计算母线最大供电能力；

步骤3，根据步骤1获取的电网模型数据和状态估计数据，搜索母线可行的转供路径，具体包括：

步骤31，对电网模型数据进行全局搜索，搜索与某母线相连的输电线路及对端母线，根据步骤2计算得到的母线的最大供电能力，确定对端母线的最大供电能力，如果满足输电线路不连通且对端母线的最大供电能力大于母线的负荷，则输电线路及对端母线是母线的一条可行的输电线路转供路径；重复此步骤，获得电网中全部母线全部可行的输电线路及对端母线的转供路径；

步骤32，对电网模型数据进行全局搜索，搜索与步骤31母线相连的母联开关及对端母线，根据步骤2计算得到的母线的最大供电能力，确定对端母线的最大供电能力，如果满足母联开关不连通且对端母线的最大供电能力大于母线的负荷，则母联开关及对端母线是母线的一条可行的母联开关转供路径；重复此步骤，获得电网中母线全部可行的母联开关及对端母线的转供路径；

步骤33，存储步骤31和32获得的电网中所有母线的所有可行的负荷转供路径；步骤4，获取失压母线信息，根据步骤3获取的母线可行的负荷转供路径，得到失压母线的可行的转供路径，以此作为最终的负荷转供方案。

其中，步骤2计算母线最大供电能力具体包括如下步骤：

步骤21，读取母线初始负荷值p0；

步骤22，设置步长h＝0.01×p0，设置循环变量i＝1；

步骤23，设置母线的负荷值pi＝pi-1+h；

步骤24，采用直流法对无向有权图进行潮流计算，检查无向有权图的边的潮流是否超过其限制，若超过限制，母线的最大供电能力为pi-1；

步骤25，若无向有权图的边的潮流不超过限制，则循环变量i加1，重复步骤23和步骤24。

另外，步骤1中直接从电网公司的能量管理系统(ems)获取电网模型数据和状态估计数据。

具体实施例：

如图2所示，慈溪变220kv正母线由河溪4p68线供电，慈溪变220kv副母线由河慈4p67线供电，当河溪4p68线发生故障时，慈溪变220kv正母线失压，导致慈溪变220kv正母线负荷减供。

采用本发明所述的基于全局搜索的负荷转供方法，给出负荷转供方案：1.合上浦慈2313线，将慈溪变220kv正母线负荷转供到淞浦变220kv正母线；2.合上慈溪变220kv母联开关，将慈溪变220kv正母线负荷转供到慈溪变220kv副母线。

除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明权利要求书中所定义的范围。