淺談配電網的拓撲分析

現在上海艾梭納能源科技有限公司小編將與大家分享配電網的拓撲分析，感興趣的朋友進來看看吧！

配電網絡的拓撲分析是根據配電電氣元件的連接關系，把整個配電網絡看成線與點結合的拓撲圖，然后根據電源結點、開關結點等進行整個網絡的拓撲連線分析，它是配電網絡進行狀態估計、潮流計算、故障定位、隔離及供電恢復、網絡重構等其它分析的基礎。

配電網絡的結構龐大且復雜，網絡結構由于故障或負荷轉移操作中開關的開合，經常發生變化。作為配電網絡分析的基礎，網絡拓撲計算需要進一步提高，因此迫切需要一個好的網絡拓撲算法。好的網絡拓撲算法應該有效且直觀，它不僅能滿足配電網自動化中的不同功能的要求，還應能實現配電網絡連通性的快速跟蹤和識別，適應事件變化。同時還應節省存儲空間和其他計算功能的時間。目前國內外在這方面現有的研究有關聯表矩陣表示法、網基矩陣表示法、結點消去法、樹搜索表示法、離散處理法等。

(1)關聯表矩陣表示法，聯表矩陣，設備編號來分析設備的連接關系，得到網絡的拓撲。其中建立了兩個表矩陣，N行13列的結點描述矩陣和M行16列的支路描述矩陣。這兩個矩陣即包含了每一個結點和每一條支路所相關聯的結點或支路號，以及各自的屬性。由于配電網絡結構復雜，基于關聯表的搜索分析方法會很復雜費時，難以實現網絡拓撲的快速跟蹤。

(2)網基矩陣表示法:該方法是基于圖論的表示方法。其基本思想是:配電網絡是一個變結構的網絡，網絡由結點和弧構成。稱變結構網絡的各種允許結構形態為網形，稱一切網形中出現的弧的并集對應的基礎圖為變結構網絡的網基。網基用網基結構矩陣來描述，對于一個N結點的網絡，網基結構矩陣為N行N列的方陣，該矩陣表示了結點間的連接關系。網形則采用弧結構矩陣來描述。將網基矩陣經基形變換得到描述網形的弧結構矩陣。該方法從配電網絡的變結構特點出發，能有效的表示配電網絡拓撲，但是它是基于矩陣的表示方法，而配電網絡的矩陣稀疏程度很高，占用了較大的存儲空間。

(3)結點消去法:該方法即通過消去中間節點，降低鄰接矩陣的階數，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點，只分析對拓撲結構具有重要影響作用的結點之間的連通狀態。結點消去法適用于任何接線方式，尤其對復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。但會影響到狀態估計、潮流計算、故障定位、隔離及供電恢復、網絡重構等其它分析。

(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。通常對配電網來說，開關變位造成網絡結構發生重大變化的情況是很少發生的。在大多數情況下，開關變位的影響是局部的，基于此當開關狀態發生變化時，只搜索斷開開關所在的廠站電壓等級的拓撲分析方法，可提高網絡拓撲分析效率。

(5)離散處理法:電力系統既含連續動態，也含離散動態。開關狀態變化引起電力系統網絡結構變化，是一種典型的離散事件動態過程。把整個電網拓撲分析問題分解為若干基本分析單元，采用基本分析單元的有色Petri網模型，當開關狀態發生變化時，只需重新計算受變化的開關狀態影響的母線，可提高拓撲分析的效率。通過對上述算法的比較、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、快速等配電網拓撲的綜合要求。因此要充分借鑒前人的研究成果，根據實際情況來實現配電網絡的拓撲分析。

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