配電網(wǎng)的拓?fù)浞治?/h1>
配電網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浞治鍪歉鶕?jù)配電電氣元件的連接關(guān)系，把整個配電網(wǎng)絡(luò)看成線與點結(jié)合的拓?fù)鋱D，然后根據(jù)電源結(jié)點、開關(guān)結(jié)點等進行整個網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)溥B線分析，它是配電網(wǎng)…
配電網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浞治鍪歉鶕?jù)配電電氣元件的連接關(guān)系，把整個配電網(wǎng)絡(luò)看成線與點結(jié)合的拓?fù)鋱D，然后根據(jù)電源結(jié)點、開關(guān)結(jié)點等進行整個網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)溥B線分析，它是配電網(wǎng)絡(luò)進行狀態(tài)估計、潮流計算、故障定位、隔離及供電恢復(fù)、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等其它分析的基礎(chǔ)。
配電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)龐大且復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由于故障或負(fù)荷轉(zhuǎn)移操作中開關(guān)的開合，經(jīng)常發(fā)生變化。作為配電網(wǎng)絡(luò)分析的基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆嬎阈枰M一步提高，因此迫切需要一個好的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌惴ā：玫木W(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌惴☉?yīng)該有效且直觀，它不僅能滿足配電網(wǎng)自動化中的不同高級功能的要求，還應(yīng)能實現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)連通性的快速跟蹤和識別，適應(yīng)事件變化。同時還應(yīng)節(jié)省存儲空間和其他高級計算功能的時間。目前國內(nèi)外在這方面現(xiàn)有的研究有關(guān)聯(lián)表矩陣表示法、網(wǎng)基矩陣表示法、結(jié)點消去法、樹搜索表示法、離散處理法等。
(1)關(guān)聯(lián)表矩陣表示法，聯(lián)表矩陣，設(shè)備編號來分析設(shè)備的連接關(guān)系，得到網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)洹Ｆ渲薪⒘藘蓚€表矩陣，N行13列的結(jié)點描述矩陣和M行16列的支路描述矩陣。這兩個矩陣即包含了每一個結(jié)點和每一條支路所相關(guān)聯(lián)的結(jié)點或支路號，以及各自的屬性。由于配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，基于關(guān)聯(lián)表的搜索分析方法會很復(fù)雜費時，難以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞目焖俑櫋?br>(2)網(wǎng)基矩陣表示法：該方法是基于圖論的表示方法。其基本思想是：配電網(wǎng)絡(luò)是一個變結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)由結(jié)點和弧構(gòu)成。稱變結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的各種允許結(jié)構(gòu)形態(tài)為網(wǎng)形，稱所有網(wǎng)形中出現(xiàn)的弧的并集對應(yīng)的基礎(chǔ)圖為變結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)基。網(wǎng)基用網(wǎng)基結(jié)構(gòu)矩陣來描述，對于一個N結(jié)點的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)基結(jié)構(gòu)矩陣為N行N列的方陣，該矩陣表示了結(jié)點間的連接關(guān)系。網(wǎng)形則采用弧結(jié)構(gòu)矩陣來描述。將網(wǎng)基矩陣經(jīng)基形變換得到描述網(wǎng)形的弧結(jié)構(gòu)矩陣。該方法從配電網(wǎng)絡(luò)的變結(jié)構(gòu)特點出發(fā)，能有效的表示配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌撬腔诰仃嚨谋硎痉椒ǎ潆娋W(wǎng)絡(luò)的矩陣稀疏程度很高，占用了較大的存儲空間。
(3)結(jié)點消去法：該方法即通過消去中間節(jié)點，降低鄰接矩陣的階數(shù)，減少計算量和計算冗余度，提高計算速度。這種算法的基本思想是忽略掉中間結(jié)點，只分析對拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有重要影響作用的結(jié)點之間的連通狀態(tài)。結(jié)點消去法適用于任何接線方式，尤其對復(fù)雜的接線分析非常有效。大大減少了計算冗余度和計算量，提高了計算速度。但會影響到狀態(tài)估計、潮流計算、故障定位、隔離及供電恢復(fù)、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等其它分析。
(4)樹搜索法：在樹搜索中，將母線看作圖的頂點，將支路看作是圖的邊。通常對配電網(wǎng)來說，開關(guān)變位造成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化的情況是很少發(fā)生的。在大多數(shù)情況下，開關(guān)變位的影響是局部的，基于此當(dāng)開關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化時，只搜索斷開開關(guān)所在的廠站電壓等級的拓?fù)浞治龇椒ǎ商岣呔W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鲂省?br>(5)離散處理法：電力系統(tǒng)既含連續(xù)動態(tài)，也含離散動態(tài)。開關(guān)狀態(tài)變化引起電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化，是一種典型的離散事件動態(tài)過程。把整個電網(wǎng)拓?fù)浞治鰡栴}分解為若干基本分析單元，采用基本分析單元的有色Petri網(wǎng)模型，當(dāng)開關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化時，只需重新計算受變化的開關(guān)狀態(tài)影響的母線，可提高拓?fù)浞治龅男省Ｍㄟ^對上述算法的比較、分析，可以看出各有特點，然而孤立地使用其中任意一種都無法達到直觀、有效、快速等配電網(wǎng)拓?fù)涞木C合要求。因此要充分借鑒前人的研究成果，根據(jù)實際情況來實現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浞治觥?br>
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配電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)龐大且復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由于故障或負(fù)荷轉(zhuǎn)移操作中開關(guān)的開合，經(jīng)常發(fā)生變化。作為配電網(wǎng)絡(luò)分析的基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆嬎阈枰M一步提高，因此迫切需要一個好的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌惴ā：玫木W(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌惴☉?yīng)該有效且直觀，它不僅能滿足配電網(wǎng)自動化中的不同高級功能的要求，還應(yīng)能實現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)連通性的快速跟蹤和識別，適應(yīng)事件變化。同時還應(yīng)節(jié)省存儲空間和其他高級計算功能的時間。目前國內(nèi)外在這方面現(xiàn)有的研究有關(guān)聯(lián)表矩陣表示法、網(wǎng)基矩陣表示法、結(jié)點消去法、樹搜索表示法、離散處理法等。
(1)關(guān)聯(lián)表矩陣表示法，聯(lián)表矩陣，設(shè)備編號來分析設(shè)備的連接關(guān)系，得到網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)洹Ｆ渲薪⒘藘蓚€表矩陣，N行13列的結(jié)點描述矩陣和M行16列的支路描述矩陣。這兩個矩陣即包含了每一個結(jié)點和每一條支路所相關(guān)聯(lián)的結(jié)點或支路號，以及各自的屬性。由于配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，基于關(guān)聯(lián)表的搜索分析方法會很復(fù)雜費時，難以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞目焖俑櫋?br>(2)網(wǎng)基矩陣表示法：該方法是基于圖論的表示方法。其基本思想是：配電網(wǎng)絡(luò)是一個變結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)由結(jié)點和弧構(gòu)成。稱變結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的各種允許結(jié)構(gòu)形態(tài)為網(wǎng)形，稱所有網(wǎng)形中出現(xiàn)的弧的并集對應(yīng)的基礎(chǔ)圖為變結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)基。網(wǎng)基用網(wǎng)基結(jié)構(gòu)矩陣來描述，對于一個N結(jié)點的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)基結(jié)構(gòu)矩陣為N行N列的方陣，該矩陣表示了結(jié)點間的連接關(guān)系。網(wǎng)形則采用弧結(jié)構(gòu)矩陣來描述。將網(wǎng)基矩陣經(jīng)基形變換得到描述網(wǎng)形的弧結(jié)構(gòu)矩陣。該方法從配電網(wǎng)絡(luò)的變結(jié)構(gòu)特點出發(fā)，能有效的表示配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌撬腔诰仃嚨谋硎痉椒ǎ潆娋W(wǎng)絡(luò)的矩陣稀疏程度很高，占用了較大的存儲空間。
(3)結(jié)點消去法：該方法即通過消去中間節(jié)點，降低鄰接矩陣的階數(shù)，減少計算量和計算冗余度，提高計算速度。這種算法的基本思想是忽略掉中間結(jié)點，只分析對拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有重要影響作用的結(jié)點之間的連通狀態(tài)。結(jié)點消去法適用于任何接線方式，尤其對復(fù)雜的接線分析非常有效。大大減少了計算冗余度和計算量，提高了計算速度。但會影響到狀態(tài)估計、潮流計算、故障定位、隔離及供電恢復(fù)、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等其它分析。
(4)樹搜索法：在樹搜索中，將母線看作圖的頂點，將支路看作是圖的邊。通常對配電網(wǎng)來說，開關(guān)變位造成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化的情況是很少發(fā)生的。在大多數(shù)情況下，開關(guān)變位的影響是局部的，基于此當(dāng)開關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化時，只搜索斷開開關(guān)所在的廠站電壓等級的拓?fù)浞治龇椒ǎ商岣呔W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鲂省?br>(5)離散處理法：電力系統(tǒng)既含連續(xù)動態(tài)，也含離散動態(tài)。開關(guān)狀態(tài)變化引起電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化，是一種典型的離散事件動態(tài)過程。把整個電網(wǎng)拓?fù)浞治鰡栴}分解為若干基本分析單元，采用基本分析單元的有色Petri網(wǎng)模型，當(dāng)開關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化時，只需重新計算受變化的開關(guān)狀態(tài)影響的母線，可提高拓?fù)浞治龅男省Ｍㄟ^對上述算法的比較、分析，可以看出各有特點，然而孤立地使用其中任意一種都無法達到直觀、有效、快速等配電網(wǎng)拓?fù)涞木C合要求。因此要充分借鑒前人的研究成果，根據(jù)實際情況來實現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浞治觥?br>
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