PDF《基于拓扑分层的配电网电气接线图自动生成算法》

骨架布线过 程完成电站出线站内布局和站外主干线布线;

完整 绘图过程最终确定全网每个设备的具体成图坐标.

1 配电网分层拓扑模型 配电网具有设备数量大和拓扑结构复杂等特 点, 直接一次性求取所有设备在接线图中合理的坐 标位置将导致此问题的求解过程高度复杂.本文将 配电网网络拓扑抽象成一个层次结构, 在分层模型 的基础上成图将大大降低该问题的求解难度. 1.

1 拓扑的简化 配电网电气接线图在严格遵循实际电网拓扑连 接关系的前提下仅以图形方式展示拓扑中的主干设 备, 因此, 在成图之前有必要对具体而完整包含所有 设备的原拓扑进行简化.主要包含以下3个方面.

1 ) 删除不完整线路.原拓扑中不以负荷和配电 变压器为末端的支路或出线不构成完整的功率传输 线路, 不必绘制在接线图中.

2 ) 合并串接导线设备.合并原拓扑中直接串接 ―

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1 ― 第38卷第13期2014年7月10日Vol.38No.13July1 0,

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1 4 的各个导线设备可减少成图设备数量而不改变原拓 扑连接结构和最后成图结果的准确性.

3 ) 删除多余开关设备.原拓扑中相邻串接的各 种开关设备在接线图中仅保留其中一个即可, 保留 开关设备的开断状态取为合并前几个串接开关设备 开断状态的并集. 1.

2 分层拓扑模型的构建 传统配电网模型中, 一般将分支线路与主干线 路的连接节点定义 T 形节点, 按此定义的分支线路 中仍可能含有次级分支线路.考虑到自动成图过程 中处理次级分支线路所带来的复杂性, 本文将所有 T 形节点和次级分支节点一起定义为拓扑的关键节 点.关键节点的定义是构建分层拓扑模型的基础.

1 ) 成图拓扑模型 该层模型即为经拓扑简化后的配电网拓扑模 型, 它具体而完整地描述了配电网的拓扑结构, 其中 包含的所有设备与最终生成的电气接线图中的所有 设备一一对应.

2 ) 骨架拓扑模型 在成图拓扑模型基础上按设备在拓扑结构中的 连接位置的不同将配电网中的所有设备( 母线除外) 划分为电站出线、 主干线和分支线

3 种设备类( 见图1 ) , 它们的定义分别如下. 图1 骨架拓扑模型中设备分类示意图 F i g .

1 E q u i p m e n t c l a s s i f i c a t i o nd i a g r a mo f t h e f r a m e w o r kt o p o l o g ym o d e l ①电站出线( 图1中以 A 表示) : 以母线为起点 ( 不包含母线) 沿着该出线至站外设备、 站内末端或 站内另一条母线为止的一段电气通路( 如A2, A 4和A3);

此外, 若电站不含母线, 则将该电站内整个电 气通路定义为电站出线( 如A1) .所有电站出线类 设备都是站内设备. ②主干线( 图1中以 B表示) : 以关键节点( 图1 中用表示) 为起点沿线路至另一个关键节点或一 条电站出线的出线端端点为止的一段全部由站外设 备串接而成一段电气通路( 如B3, B 4, B 5和B2) ;

或 者直接连接两条电站出线的电气通路( 如B1).③分支线( 图1中以 C 表示) : 以关键节点为起 点在不经过其他任何关键节点后直接以拓扑末端为 终点的一段支路( 如C1, C 2和C3).以上定义的3种设备类中都含有一个或多个设 备, 在成图过程中将它们当成一个整体处理将大大 减少坐标计算对象的数量.忽略分支线设备类并将 另外2种设备类处理成单个整体后, 在保持原拓扑 连接关系基础上所形成的拓扑模型即原拓扑的主干 骨架拓扑模型.