基于配电网自动化的网络拓扑分析

论文摘要

配电系统是电力系统中将发、输电系统与用户连接起来的重要环节。电力的需求日益增长的同时,对供电质量也提出了更高的要求。而用户停电故障大部分就是由配电网络发生故障引起的。作为国家电网公司“十一五”规划,配电网建设是建设“坚强电网”的两个重要主题之一。配电网络结构庞大且复杂,由于在故障或负荷转移的操作中开关开合,使得网络结构经常发生变化。作为配电网络分析的基础,网络拓扑的计算需要进一步提高,因此迫切需要一个好的网络拓扑算法。本研究针对配电网自动化算法进行了分析研究,以提高配电网自动化的网络拓扑生成速度为目的,提出在空间上将网络结构分层,并对每层提供不同的数据存储方式的思路,由此来节约数据的存储空间。此外把面向对象技术应用到配电网络的建模中来,对各个设备根据分层结构进行分类。同时采取将静态全局拓扑和动态局部拓扑相结合的网络生成方法,从而缩小拓扑搜索的范围,使拓扑生成速度有所提高。在此基础上,对配电网络的故障定位隔离、供电恢复和网络重构等自动化的关键技术进行探讨,并利用Visual C++工具开发软件模块,从而实现配电网自动化目标。算例证明了算法的可行性,能实时跟踪数据,对故障判断准确,反应迅速,问题解决效果良好,完全可以达到功能的要求。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 目次
• 1 绪论
• 1.1 配电网自动化的意义
• 1.2 配电网自动化的主要内容
• 1.3 配电网自动化国内外技术现状和发展趋势
• 1.4 配电网络拓扑分析发展和研究现状
• 1.5 本文研究工作
• 2 配电网络拓扑建模
• 2.1 配电网络的特点
• 2.2 配电网络拓扑
• 2.2.1 概述
• 2.2.2 配电网络拓扑分析
• 2.3 配电网络设备描述
• 2.3.1 配电网络设备分类
• 2.3.2 配电网络设备联系
• 2.3.3 面向对象技术在配电网络拓扑中的应用
• 2.4 配电网络拓扑模型
• 2.4.1 模型分层结构
• 2.4.2 模型数据存储结构
• 2.5 本章小结
• 3 配电网络拓扑生成
• 3.1 静态全局拓扑生成
• 3.1.1 静态全局拓扑基本策略
• 3.1.2 深度优先搜索馈线段结点生成
• 3.1.3 广度优先搜索馈线树生成
• 3.1.4 配电子网络生成
• 3.1.5 静态开关状态生成
• 3.2 静态全局拓扑生成用例
• 3.3 动态局部拓扑生成
• 3.3.1 动态局部拓扑基本策略
• 3.3.2 动态局部拓扑运算流程
• 3.4 本章小结
• 4 网络拓扑分析在配电网自动化中的应用
• 4.1 配电网自动化概述
• 4.1.1 配电网自动化的特点
• 4.1.2 配电网自动化的系统网络拓扑
• 4.1.3 基于FTU配电网自动化结构
• 4.2 耗散网络
• 4.2.1 耗散网络的性质
• 4.2.2 配电网络的耗散处理
• 4.2.3 基于耗散处理的馈线段结点负荷计算
• 4.3 网络重构
• 4.3.1 负荷不均衡性
• 4.3.2 配电网络重构的作用
• 4.3.3 配电网络重构基本策略
• 4.3.4 配电网络重构算法流程
• 4.3.5 配电网络重构用例
• 4.3.6 配电网络重构的发展
• 4.4 配电网络故障判断和处理
• 4.4.1 故障定位隔离方法比较
• 4.4.2 故障区域判断规则
• 4.4.3 故障区域判断流程
• 4.4.4 健全区域恢复供电策略
• 4.4.5 特殊T结点和联络开关二叉链表生成策略及算法流程
• 4.4.6 负荷均衡化恢复健全区域供电的网络重构
• 4.4.7 配电网络故障定位及供电恢复用例
• 4.5 本章小结
• 5 配电网自动化应用软件程序设计
• 5.1 面向对象技术在配电网络发展中的应用
• 5.2 Visual C++ 6.0与MFC简介
• 5.3 面向对象的配电网络数据类
• 5.4 面向对象的配电网自动化功能的实现
• 5.4.1 配电网络拓扑重构Demo
• 5.4.2 配电网络拓扑故障判断及恢复Demo
• 5.5 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 今后展望
• 参考文献
• 作者简历及在学期间所取得的科研成果