配網(wǎng)模型拓撲連通性校驗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于配電自動化系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及配網(wǎng)模型拓撲連通性檢查方法。
【背景技術(shù)】
[0002]配電網(wǎng)模型是電力系統(tǒng)數(shù)字化抽象描述，描述了真實電氣設(shè)備的臺賬及拓撲連接關(guān)系，是電力系統(tǒng)計算、分析、仿真的基礎(chǔ)模型數(shù)據(jù)。配網(wǎng)模型拓撲連通性質(zhì)量是各個業(yè)務(wù)應(yīng)用的基石，因此確保配網(wǎng)模型的拓撲關(guān)系正確是電力系統(tǒng)建設(shè)運行的關(guān)鍵步驟。
[0003]在配網(wǎng)領(lǐng)域，單饋線圖模(圖形和模型)是不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)間進行信息交換的基本單元。當前系統(tǒng)信息集成越來越頻繁，特別是對配電自動化系統(tǒng)中導(dǎo)入的GIS圖模缺乏相應(yīng)的保障手段，如何整體評估配網(wǎng)系統(tǒng)模型連通性是亟待解決的一個問題。與配網(wǎng)圖形不同，模型數(shù)據(jù)一般不夠直觀，難以人工直接判斷內(nèi)部的拓撲連接情況；另一方面，對單饋線模型的邊界確定也難以準確界定，特別是工程應(yīng)用中開關(guān)的聯(lián)絡(luò)特性設(shè)置的不準確的情況。例如由于兩條饋線互為聯(lián)絡(luò)，一部分饋線內(nèi)容可能在圖模導(dǎo)入時“錯誤”地導(dǎo)入到另一條饋線內(nèi)，造成“重疊”現(xiàn)象，如何正確區(qū)分相互邊界是一個難點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種配網(wǎng)模型拓撲連通性檢查方法，達到輔助電網(wǎng)自動化維護人員校核配網(wǎng)模型連通性質(zhì)量工作的目標，解決了依靠人工檢查配網(wǎng)模型拓撲連通性情況的效率低、易出錯、不直觀、難度大等問題，為滿足配網(wǎng)自動化運維及電力分析業(yè)務(wù)應(yīng)用的實用性提供了技術(shù)保障。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種配網(wǎng)模型拓撲連通性校驗方法，用于對配電網(wǎng)模型的連通性進行校驗，所述方法包括基于層次聚類分析和基于拓撲模型抽取分析；
所述基于層次聚類分析為:通過所述配電網(wǎng)模型的饋線層次關(guān)系抽取單線模型后，進行聚類分析，從而初步確定饋線整體的連通性；
所述基于拓撲模型抽取分析為:通過所述配電網(wǎng)模型的饋線拓撲關(guān)系按照抽取規(guī)則抽取單線模型后，生成配網(wǎng)拓撲圖，從而根據(jù)所述配網(wǎng)拓撲圖輔助分析饋線整體的連通性或修改所述單線模型的抽取規(guī)則后重新生成配網(wǎng)拓撲圖并進行輔助分析。
[0006]所述基于層次聚類分析中，進行聚類分析而獲得若干個聚類島，對于聚類島數(shù)量大于1的情況進行寬度優(yōu)先搜索，根據(jù)所述聚類島的數(shù)量和各個所述聚類島之間的最短距離而初步確定饋線整體的連通性。
[0007]優(yōu)選的，將所述聚類島分為包含根饋線段或電源的主島和不包含根饋線段和電源的從島，根據(jù)各個所述從島到所述主島之間的最短距離而初步確定饋線整體的連通性。
[0008]所述基于拓撲模型抽取分析中，基于一般化的布局布線算法生成所述配網(wǎng)拓撲圖。
[0009]優(yōu)選的，所述布局布線算法采用彈力布局算法。
[0010]所述抽取規(guī)則包括
起始規(guī)則:指定節(jié)點號、選擇饋線對象；
搜索規(guī)則:根據(jù)開關(guān)聯(lián)絡(luò)類型拓撲進行的正常運方、根據(jù)開關(guān)實時遙信拓撲進行的實時運方、指定最大搜索深度的最大步驟；
終止規(guī)則:指定主網(wǎng)節(jié)點、非本線路站所。
[0011]由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點:
①本發(fā)明提供的方法，通過層次關(guān)系聚類分析及拓撲搜索集合分析相結(jié)合的方式，相互校驗拓撲連通性，檢查內(nèi)部拓撲及劃分合理單饋線邊界，有效輔助配網(wǎng)圖模校核工作；
②本發(fā)明提供的方法，有效解決了依靠人工檢查配網(wǎng)模型拓撲連通性情況的效率低、易出錯、不直觀、難度大等問題；
③本發(fā)明提供的方法，有效解決了配網(wǎng)模型質(zhì)量檢查工作，為電力系統(tǒng)分析應(yīng)用奠定了模型支撐基礎(chǔ)，為配網(wǎng)自動化系統(tǒng)實用化水平的提高提供輔助工具。
【附圖說明】
[0012]附圖1為本發(fā)明的配網(wǎng)模型拓撲連通性校驗方法的流程示意圖。
[0013]附圖2為本發(fā)明中層次模型聚類示意圖。
[0014]附圖3是本發(fā)明提供的模型抽取規(guī)則結(jié)構(gòu)圖。
[0015]附圖4是本發(fā)明提供的配網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0017]實施例一:如附圖1所示，一種用于對配電網(wǎng)模型的連通性進行校驗的配網(wǎng)模型拓撲連通性校驗方法，包括基于層次聚類分析和基于拓撲模型抽取分析兩個層面。
[0018]基于層次聚類分析為:通過配電網(wǎng)模型的饋線層次關(guān)系抽取單線模型后，進行聚類分析而獲得若干個聚類島，聚類島分為包含根饋線段或電源的主島和不包含根饋線段和電源的從島。對于聚類島數(shù)量大于1的情況(可能存在單饋線模型被分割或其他饋線模型被錯誤指定為本饋線的情況)進行寬度優(yōu)先搜索，根據(jù)聚類島的數(shù)量和各個聚類島之間的最短距離而初步確定饋線整體的連通性，即根據(jù)各個從島到主島之間的最短距離而初步確定饋線整體的連通性。如果不同島之間的最短距離很小，則可初步確定這兩個島可能是連通性；如果兩個島距離過大，則可初步確定較小規(guī)模的從島可能不屬于本饋線。其中包含電源點的島為主島，其它為從島。
[0019]例如，假定需要檢查的饋線F，根據(jù)F的ID查詢配網(wǎng)設(shè)備層次關(guān)系屬于F的配網(wǎng)開關(guān)、饋線段集合，再根據(jù)其設(shè)備連接情況進行聚類分析。如圖2所示，結(jié)果可能包括三個聚類島Cl、C2、C3。C1的規(guī)模為13，C2的規(guī)模為2，C3的規(guī)模為1。由于聚類島的數(shù)量大于1，分別計算各個從島到主島的最短距離C2-C1:G1，C3-C1:B5B4B3B2B10可見從層次關(guān)系角度看，C1-C2可能是屬于一個島，即當前模型存在“分割”的情況；C3可能是其它饋線設(shè)備錯誤倒入到F饋線中。
[0020]然而，一般來說，層次關(guān)系不一定是可靠的。因此需利用配網(wǎng)模型的拓撲關(guān)系進行輔助分析。