技术特征：
1.n-x快速拓扑分析方法，其特征在于，包括：对电网进行基态网络拓扑分析，获取基态拓扑分析结果；在基态拓扑分析结果的基础上，进行全网交流设备n-1故障开断、故障组开断，对开断电网设备类型进行判断；若开断电网设备类型为双端元件，则对双端元件支路所在电气岛重新进行拓扑分析，获得双端元件支路开断拓扑分析结果；若开断电网设备类型为单端元件，则判断是否已经进行双端元件支路开断，若是，则将双端元件支路开断拓扑分析结果作为单端元件支路开断拓扑分析结果，若否，则进行电网不解列开断拓扑分析，获得单端元件支路开断拓扑分析结果；若开断电网设备类型为物理母线，则调用复杂故障局部拓扑分析，获得物理母线开断拓扑分析结果；若开断电网设备类型为故障组，则判断故障组是否包含物理母线，如是，则调用复杂故障局部拓扑分析方法，获得故障组开断拓扑分析结果，若否，则进行电网不解列开断拓扑分析，获得故障组开断拓扑分析结果。2.根据权利要求1所述的n-x快速拓扑分析方法，其特征在于，所述对双端元件支路所在电气岛重新进行拓扑分析具体包括：计算双端元件所在支路的支路开断分布因子，判断该双端元件支路开断是否造成电网解列，若未造成电网解列，则调用电网不解列开断拓扑分析，获得双端元件支路开断拓扑分析结果；若造成电网解列，则判断该双端元件支路是否为末端支路，若是，则调用末端支路开断拓扑分析，获得双端元件支路开断拓扑分析结果，若否，则调用电网解列开断拓扑分析，获得双端元件支路开断拓扑分析结果。3.根据权利要求2所述的n-x快速拓扑分析方法，其特征在于，所述末端支路开断拓扑分析具体为：当一条或多条末端支路开断，末端支路开断拓扑分析后节点支路计算模型model
′
i1
采用式(1)表示：式中，i表示电气岛号，取值为i＝0,1,2,3,
…
,n；bus
i
表示电气岛i中的计算母线集合；branch
i
表示电气岛i中的交流支路集合；ri
i
表示电气岛i中的换流器集合；dcbranch
i
表示电气岛i中的直流线路集合；branch_off
i
表示开断末端支路集合；bus_off
i
表示停运计算母线集合；如果停运支路末端节点不是电网唯一电源或负荷节点时，则基于式(1)的节点支路计算模型启动在线分析计算，获得双端元件支路开断拓扑分析结果；如果停运支路末端节点是电网唯一电源或负荷节点时，剩余电网失去电源或负荷，电气岛i成为电气死岛。4.根据权利要求2所述的n-x快速拓扑分析方法，其特征在于，所述电网不解列开断拓扑分析具体为：当电网发生不解列开断时，不解列开断节点支路计算模型model
′
i2
采用式(2)表示：
式中，i表示电气岛号，取值为i＝0,1,2,3,
…
,n；bus
′
i
表示修改后电气岛i中的计算母线集合；branch
i
表示电气岛i中的交流支路集合；ri
i
表示电气岛i中的换流器集合；dcbranch
i
表示电气岛i中的直流线路集合；branch_off
i
表示末端支路集合。5.根据权利要求2所述的n-x快速拓扑分析方法，其特征在于，所述电网解列开断拓扑分析具体为：当电网解列时，重新进行拓扑分析获取开断后的电网节点支路计算模型，电气岛i解列后第m个电气岛的电网节点支路计算模型如式(3)表示：式中，m为电气岛i解列后重新编号的电气岛号，包括电气死岛和电气活岛，m＝1,2,3,
…
,m，m为电气岛i解列后电气岛个数；bus
im
为解列后的电气岛m的计算母线集合，branch
im
为解列后的电气岛m的交流支路集合，ri
im
为解列后的电气岛m的换流器集合，dcbranch
im
为解列后电气岛m的计算母线集合，根据式(3)对原电气岛中的计算母线、交流线路、换流器、直流线路进行拆分，重构形成解列后电气岛的电网节点支路计算模型6.根据权利要求5所述的n-x快速拓扑分析方法，其特征在于，所述复杂故障局部拓扑分析方法具体为：在开断设备连接点所属厂站范围内，搜索与开断设备连接点直接关联的断路器或隔离开关，并将与开断设备连接点直接关联的断路器或隔离开关置分；对开断设备所在厂站重新进行厂站母线拓扑分析，搜索闭合的断路器或隔离开关和物理母线，形成厂站开断后的计算母线；判断厂站下辖机组、负荷、线路端点、变压器绕组是否为悬空设备，如为悬空设备，则悬空设备由在运转变为停运，再修改原电气岛对应交流支路或计算母线状态，将在运的悬空设备状态改为停运；构建原电气岛停运支路集合和需要修改的计算母线集合；基于式(3)重新构建拓扑分析后电网节点支路计算模型，基于节点支路计算模型进行拓扑分析。7.n-x快速拓扑分析系统，其特征在于，包括基态拓扑分析结果获取模块和判断计算模块；其中：
基态拓扑分析结果获取模块：用于对电网进行基态网络拓扑分析，获取基态拓扑分析结果；判断计算模块：用于在基态拓扑分析结果的基础上，进行全网交流设备n-1故障开断、故障组开断，对开断电网设备类型进行判断；若开断电网设备类型为双端元件，则对双端元件支路所在电气岛重新进行拓扑分析，获得双端元件支路开断拓扑分析结果；若开断电网设备类型为单端元件，则判断是否已经进行双端元件支路开断，若是，则将双端元件支路开断拓扑分析结果作为单端元件支路开断拓扑分析结果，若否，则进行电网不解列开断拓扑分析，获得单端元件支路开断拓扑分析结果；若开断电网设备类型为物理母线，则调用复杂故障局部拓扑分析，获得物理母线开断拓扑分析结果；若开断电网设备类型为故障组，则判断故障组是否包含物理母线，如是，则调用复杂故障局部拓扑分析方法，获得故障组开断拓扑分析结果，若否，则进行电网不解列开断拓扑分析，获得故障组开断拓扑分析结果。8.根据权利要求7所述的n-x快速拓扑分析系统，其特征在于，所述对双端元件支路所在电气岛重新进行拓扑分析具体包括：计算双端元件所在支路的支路开断分布因子，判断该双端元件支路开断是否造成电网解列，若未造成电网解列，则调用电网不解列开断拓扑分析，获得双端元件支路开断拓扑分析结果；若造成电网解列，则判断该双端元件支路是否为末端支路，若是，则调用末端支路开断拓扑分析，获得双端元件支路开断拓扑分析结果，若否，则调用电网解列开断拓扑分析，获得双端元件支路开断拓扑分析结果。9.根据权利要求8所述的n-x快速拓扑分析系统，其特征在于，所述末端支路开断拓扑分析具体为：当一条或多条末端支路开断，末端支路开断拓扑分析后节点支路计算模型model
′
i1
采用式(1)表示：式中，i表示电气岛号，取值为i＝0,1,2,3,
…
,n；bus
i
表示电气岛i中的计算母线集合；branch
i
表示电气岛i中的交流支路集合；ri
i
表示电气岛i中的换流器集合；dcbranch
i
表示电气岛i中的直流线路集合；branch_off
i
表示开断末端支路集合；bus_off
i
表示停运计算母线集合；如果停运支路末端节点不是电网唯一电源或负荷节点时，则基于式(1)的节点支路计算模型启动在线分析计算，获得双端元件支路开断拓扑分析结果；如果停运支路末端节点是电网唯一电源或负荷节点时，剩余电网失去电源或负荷，电气岛i成为电气死岛。10.根据权利要求8所述的n-x快速拓扑分析系统，其特征在于，所述电网不解列开断拓扑分析具体为：当电网发生不解列开断时，不解列开断节点支路计算模型model
′
i2
采用式(2)表示：
式中，i表示电气岛号，取值为i＝0,1,2,3,
…
,n；bus
′
i
表示修改后电气岛i中的计算母线集合；branch
i
表示电气岛i中的交流支路集合；ri
i
表示电气岛i中的换流器集合；dcbranch
i
表示电气岛i中的直流线路集合；branch_off
i
表示末端支路集合。11.根据权利要求8所述的n-x快速拓扑分析系统，其特征在于，所述电网解列开断拓扑分析具体为：当电网解列时，重新进行拓扑分析获取开断后的电网节点支路计算模型，电气岛i解列后第m个电气岛的电网节点支路计算模型如式(3)表示：式中，m为电气岛i解列后重新编号的电气岛号，包括电气死岛和电气活岛，m＝1,2,3,
…
,m，m为电气岛i解列后电气岛个数；bus
im
为解列后的电气岛m的计算母线集合，branch
im
为解列后的电气岛m的交流支路集合，ri
im
为解列后的电气岛m的换流器集合，dcbranch
im
为解列后电气岛m的计算母线集合，根据式(3)对原电气岛中的计算母线、交流线路、换流器、直流线路进行拆分，重构形成解列后电气岛的电网节点支路计算模型12.根据权利要求11所述的n-x快速拓扑分析系统，其特征在于，所述复杂故障局部拓扑分析方法具体为：在开断设备连接点所属厂站范围内，搜索与开断设备连接点直接关联的断路器或隔离开关，并将与开断设备连接点直接关联的断路器或隔离开关置分；对开断设备所在厂站重新进行厂站母线拓扑分析，搜索闭合的断路器或隔离开关和物理母线，形成厂站开断后的计算母线；判断厂站下辖机组、负荷、线路端点、变压器绕组是否为悬空设备，如为悬空设备，则悬空设备由在运转变为停运，再修改原电气岛对应交流支路或计算母线状态，将在运的悬空设备状态改为停运；构建原电气岛停运支路集合和需要修改的计算母线集合；基于式(3)重新构建拓扑分析后电网节点支路计算模型，基于节点支路计算模型进行拓扑分析。13.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述n-x快速拓扑分析方
法的步骤。
技术总结
本发明公开了一种N-x快速拓扑分析方法、系统及可读存储介质，本发明对不同开断电网设备分类处理，无需每开断一个设备都重新进行一次全网拓扑分析，当线路、变压器、机组开断时，可事前判断开断属于哪种类型的拓扑变化，这种方法可大幅减少不必要的重复拓扑分析，仅需进行局部修改即可，提升计算效率；本发明方法大幅降低拓扑分析需要搜索的节点数量和支路数量，并且可依据原节点支路计算模型拆分构建新的计算模型，有效提高复杂故障拓扑分析和在线分析计算效率。分析计算效率。分析计算效率。
技术研发人员：石上丘 罗雅迪 於益军 孙博 李理 吕闫 马晓忱 李劲松 刘金波 唐俊刺 张鹏 刘蒙 曹坤 孙茜 李桐 姚程 商敬安 康宁 刘涛 徐遐龄 韩巍 张印 王少芳 刘升 门德月
受保护的技术使用者：国家电网有限公司 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 国网天津市电力公司 国网冀北电力有限公司 国网辽宁省电力有限公司
技术研发日：2022.03.22
技术公布日：2022/6/28