電網拓撲結構識別方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電力領域，尤其涉及一種電網拓撲結構與狀態識別方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 電網運行控制對保障電網安全可靠運行有著非常重要的作用，在供電可靠性要求 高的電網區域，當電網發生故障時，需要通過故障自愈控制系統快速有效的隔離故障區段， 并迅速恢復非故障區域的供電。由于電網拓撲結構類型較多，包括手拉手串式結構、多端T 接線路，開環、閉環及多電源線路，架空線、電纜線以及混合線路等，現有的故障快速自愈控 制系統拓撲適應能力有限，需預先配置目標電網區域的全局電網拓撲信息，電力系統配置 工作量較多、調試難度大。隨著電網的建設發展，一次網架結構改變時，控制系統需要根據 新電網結構，再次調整系統內所有相關裝置的全局電網拓撲信息，系統擴展性差，長期運維 不方便。
[0003] 如在現有技術中，故障快速自愈控制系統如何更廣泛適用多類型拓撲結構電網， 如何簡便快速的配置維護電網的拓撲結構信息，是亟待解決的問題。
【發明內容】
[0004] 有鑒于此，本發明實施例期望提供一種電網拓撲結構與狀態識別方法及裝置，能 夠至少部分解決上述問題。
[0005] 為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：
[0006] 本發明實施第一方面提供一種電網拓撲結構與狀態識別方法，所述方法包括:將 電網中的開關視為節點，且為每一個節點配置初始拓撲數據集及監測實時位置狀態;其中， 在所述初始拓撲數據集中包括該節點的節點標識、該節點直接相連的直連節點標識號及與 該節點直接相連的電源點標識;所述實時位置狀態用于表征所述開關的閉合或斷開狀態； 通過信息通道進行節點之間的所述初始拓撲數據集及所述實時位置狀態的交互;從一個所 述節點的所述初始拓撲數據集，逐級搜索識別出所述電網中的各個節點，獲得電網拓撲節 點信息;所述電網拓撲節點信息表征電網中包括的節點信息及節點間的關聯關系;基于所 述電網拓撲節點信息，識別節點屬性、電網區段及區段屬性;所述區段屬性用于表征所述電 網區段在電網拓撲中的位置以及與節點的聯接關系;所述節點屬性用于表征節點在所述電 網拓撲中的位置以及與電網區段的聯接關系;根據所述實時位置狀態、所述節點屬性和所 述區段屬性，識別各所述節點的實時拓撲作用狀態;其中，所述實時拓撲作用狀態用于表征 節點在所述電網拓撲中所起的拓撲作用。
[0007] 基于上述方案，所述從一個所述節點的所述初始拓撲數據集，逐級搜索識別出所 述電網中的各個節點，獲得電網拓撲節點信息，包括：以一個節點為拓撲起點，沿電網線路 建立拓撲節點鏈表;將所述拓撲節點的直連節點和/或電源點作為新增節點添加到所述拓 撲節點鏈表中；根據所述拓撲節點鏈表中新增節點的所述初始拓撲數據集，將所述新增的 節點的直連節點和/或電源點作為后續的新增節點添加到所述拓撲節點鏈表中，直至所有 遍歷所有節點，形成完整拓撲節點鏈表，得到所述電網拓撲節點信息。
[0008] 基于上述方案，所述基于所述電網拓撲節點信息，識別節點屬性、電網區段及區段 屬性，包括:將所述完整拓撲節點鏈表上的節點m的初始拓撲數據集A和所述節點m直接相連 任意一個節點η初始拓撲數據集B做交集運算，產生交集C;其中，所述節點m為所述完整拓撲 節點鏈表上的任意一個節點；計算交集C相對于所述初始數據集A的補集D;將節點m標識加 入補集D中得到數據集E;交集C和數據集E中節點為位于所述節點m不同側的兩個區段數據 集;其中，所述區段數據集用于表征所述電網區段包括的節點和電源點的數據集;根據所述 區段數據包括的元素個數，確定各所述電網區段的區段屬性;其中，所述區段屬性包括主干 區段及末端區段;其中，所述主干區段為包括兩個以上元素的區段;所述末端區段為僅包括 一個元素的區段;根據所述節點m兩側電網區段的電網屬性，確定所述節點m的節點屬性;其 中，所述節點屬性包括主干節點和末端節點；所述主干節點為兩側均是所述主干區段的節 點;所述末端區段為至少一側為所述末端區段的節點。
[0009] 基于上述方案，所述方法還包括:基于所述電網拓撲節點信息，對每一個節點的所 述初始拓撲數據集進行防誤校驗，確定所述初始拓撲數據集是否配置錯誤;若有所述初始 拓撲數據集配置錯誤，則輸出初始拓撲數據集配置錯誤信息。
[0010] 基于上述方案，所述基于所述電網拓撲節點信息，對每一個節點的所述初始拓撲 數據集進行防誤校驗，包括:若一個節點的直連節點的初始數據集均包括該節點的節點標 識，則確定該節點的初始拓撲數據集配置正確，否則配置錯誤。
[0011] 基于上述方案，所述實時拓撲作用狀態包括無效態、檢修態、分段態、聯絡態及隔 離態;其中，所述無效態為默認初始狀態;所述實時位置狀態包括表示所述節點的閉合的合 狀態或表示所述節點斷開的開狀態;所述根據實時位置狀態及節點屬性和區段屬性，識別 各節點的實時拓撲作用狀態，包括:若節點被檢修，則確定該節點處于所述檢修態;若非所 述檢修態的節點處于所述合狀態，則確定所述節點處于所述分段態;若非所述檢修態的節 點處于所述開狀態且節點左右兩側均至少有一條連接到電源點的通路，則確定非所述檢修 態的節點處于所述聯絡態，否則非所述檢修態的節點處于所述隔離態。
[0012] 基于上述方案，所述方法還包括:將確定的所述實時拓撲作用狀態與接收到的實 時拓撲狀態比較，若不一致則輸出實時拓撲狀態異常警告信息。
[0013] 基于上述方案，每一個所述節點邏輯上對應于一個分布式裝置;所述方法應用于 所述分布式裝置中。
[0014] 本發明實施例第二方面提供一種電網拓撲結構與狀態識別裝置，所述裝置包括： 配置單元，用于將電網中的開關視為節點，且為每一個節點配置初始拓撲數據集及監測實 時位置狀態;其中，在所述初始拓撲數據集中包括與該節點的節點標識、該節點直接相連的 直連節點標識號及與該節點直接相連的電源點標識;所述實時位置狀態用于表征所述開關 的閉合或斷開狀態;交互單元，用于通過信息通道進行節點之間的所述初始拓撲數據集及 所述實時位置狀態的交互;節點搜索單元，用于從一個所述節點的所述初始拓撲數據集，逐 級搜索識別出所述電網中的各個節點，獲得電網拓撲節點信息;所述電網拓撲節點信息表 征電網中包括的節點信息及節點間的關聯關系；結構識別單元，用于基于所述電網拓撲節 點信息，識別節點屬性、電網區段及區段屬性;狀態識別單元，用于根據所述實時位置狀態、 所述節點屬性和所述區段屬性，識別各所述節點的實時拓撲作用狀態;其中，所述實時拓撲 作用狀態用于表征節點在所述電網拓撲中所起的拓撲作用。
[0015] 基于上述方案，所述節點搜索單元，具體用于以一個節點為拓撲起點，沿電網線路 建立拓撲節點鏈表;將所述拓撲節點的直連節點和/或電源點作為新增節點添加到所述拓 撲節點鏈表中；根據所述拓撲節點鏈表中新增節點的所述初始拓撲數據集，將所述新增的 節點的直連節點和/或電源點作為后續的新增節點添加到所述拓撲節點鏈表中，直至所有 遍歷所有節點，形成完整拓撲節點鏈表，得到所述電網拓撲節點信息。
[0016] 基于上述方案，所述結構識別單元，具體用于將所述完整拓撲節點鏈表上的節點m 的初始拓撲數據集A和所述節點m直接相連任意一個節點η初始拓撲數據集B做交集運算，產 生交集C;其中，所述節點m為所述完整拓撲節點鏈表上的任意一個節點；計算交集C相對于 所述初始數據集A的補集D;將節點m標識加入補集D中得到數據集E;交集C和數據集E中節點 為位于所述節點m不同側的兩個區段數據集;其中，所述區段數據集用于表征所述電網區段 包括的節點和電源點的數據集;根據所述區段數據包括的元素個數，確定各所述電網區段 的區段屬性;其中，所述區段屬性包括主干區段及末端區段;其中，所述主干區段為包括兩 個以上元素的區段;所述末端區段為僅包括一個元素的區段;根據所述節點m兩側電網區段 的電網屬性，確定所述節點m的節點屬性;其中，所述節點屬性包括主干節點和末端節點;所 述主干節點為兩側均是所述主干區段的節點;所述末端區段為至少一側為所述末端區段的 節點。
[0017] 基于上述方案，所述裝置還包括:配置異常檢測單元，用于基于所述電網拓撲節點 信息，對每一個節點的所述初始拓撲數據集進行防誤校驗，確定所述初始拓撲數據集是否 配置錯誤;若有所述初始拓撲數據集配置錯誤，則輸出初始拓撲數據集配置錯誤信息。
[0018] 基于上述方案，所述配置異常檢測單元，具體用于若一個節點的直連節點的初始 數據集均包括該節點的節點標識，則確定該節點的初始拓撲數據集配置正確，否則配置錯 誤。
[0019] 基于上述方案，所述實時拓撲作用狀態包括無效態、檢修態、分段態、聯絡態及隔 離態;其中，所述無效態為默認初始狀態;所述實時位置狀態包括表示所述節點的閉合的合 狀態或表示所述節點斷開的開狀態;所述狀態識別單元，具體用于若節點被檢修，則確定該 節點處于所述檢修態;若非所述檢修態的節點處于所述合狀態，則確定所述節點處于所述 分段態;若非所述檢修態的節點處于所述開狀態且節點左右兩側均至少有一條連接到電源 點的通路，則確定非所述檢修態的節點處于所述聯絡態，否則非所述檢修態的節點處于所 述隔離態。
[0020] 基于上述方案，所述裝置還包括:拓撲狀態異常驗證單元，用于將確定的所述實時 拓撲作用狀態與接收到的實時拓撲狀態比較，若不一致則輸出實時拓撲狀態異常警告信 息。
[0021] 本發明實施例提供的電網拓撲結構識別方法及裝置，通過配置每一個節點的初始 拓撲數據集及監測實時位置狀態，通過各個節點的初始拓撲數據集及監測實時位置狀態交 互，節點遍歷將得到電網全局的電網拓撲節點信息，并確定出電網區段、區段屬性、節點屬 性及實時拓撲作用狀態，本實施例所述方法可以適用于任意一種電網結構，具有自適應性 和通用性強的特點，同時在本實施例中在新增電網結構時，通過配置對應節點的初始拓撲 數據集并監測實時位置狀態信息即可，減少了大量因新增節點或刪除節點導致的拓撲結構 參數等大量工作。顯然與此同時，利用本實施例所述方法進行電網拓撲結構識別和電網區 段、區段屬性、節點屬性及實時拓撲作用狀態等拓撲參數的獲取，允許電網更自由的新增節 點、刪除節點、實現開關的即插即用。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發明實施例提供的第一種電網拓撲結構與狀態識別方法的流程示意圖；
[0023] 圖2為本發明實施例提供的一種電網結構示意圖；
[0024] 圖3為本發明實施例提供給的一種分布式裝置及分布式裝置結構的連接結構示意 圖；
[0025] 圖4為本發明實施例提供的一種電網拓撲結構識別裝置的結構示意圖；
[0026] 圖5為本發明實施例提供的識別電網全局的電網拓撲結構的流程示意圖；
[0027] 圖6為本發明實施例獲取實時拓撲作用狀態的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0028] 以下結合說明書附圖及具體實施例對本發明的技術方案做進一步的詳細闡述。
[0029] 如圖1所示，本實施例提供一種電網拓撲結構與狀態識別方法，所述方法包括：
[0030] 步驟S110 :將電網中的開關視為節點，且為每一個節點配置初始拓撲數據集及監 測實時位置狀態;其中，在所述初始拓撲數據集中包括與該節點的節點標識、該節點直接相 連的直連節點標識號及與該節點直接相連的電源點標識;所述實時位置狀態用于表征