一种配电网拓扑智能分析模型建立方法与流程

1.本发明涉及电力电网技术领域，具体为一种配电网拓扑智能分析模型建立方法。


背景技术：

2.配电网的拓扑模型在展现配电网在运行、调度、故障排查过程中的各个装置的相互关系具有重要意义。拓扑模型的建立与识别是许多电力系统分析功能的基础。
3.传统上拓扑模型的生成或识别过程通常基于具体的配网拓扑结构与联络开关的位置而设计，并随着线路运行方式的改变而做出相应的调整以进行适配。传统方法主要采用轮询的方式，逐级查询最后返回起始节点。其中，传统的人工校验过程费时费力，基于现有系统提供的开关信息量来进行，难以满足电力系统分析软件对实时性的要求；利用对等的光纤通信技术进行拓扑模型的生成需要在配电终端之间进行接力查询，造价高且难以维护；借鉴低压台区拓扑模型生成方法通过发送扰动信号来进行拓扑开关的识别，需要进行谐波注入，价格高且会对配电网造成一定的干扰。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种配电网拓扑智能分析模型建立方法，解决了上述背景所提出的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种配电网拓扑智能分析模型建立方法，所述方法包括以下步骤：
8.步骤一：获取配电网中的设备信息和系统信息；
9.步骤二：利用设备信息，确定配电网的初始模型以及设计架构，并获取所述配电网的节点元素、分支元素；
10.步骤三：利用系统信息，结合所述设备信息，建立关联信息拓扑网络模型；
11.步骤四：根据配电网的初始模型信息与设计架构，包括关联信息拓扑网络模型层中的cim模型，利用图模解析技术对cim模型进行分析，实现对配电网图模拓扑分析，输出拓扑分析结果；
12.步骤五：根据所输出的拓扑分析结果进行处理，得到拓扑预处理数据，将拓扑预处理数据进行生成拓扑预处理数据信息；
13.步骤六：对拓扑预处理数据信息进行展开监测识别是否存在缺陷，若所述拓扑预处理数据信息不存在缺陷，则根据所述拓扑预处理数据生成所述配电网拓扑数据，若所述拓扑预处理数据信息存在缺陷，则生成告警信息；
14.步骤七：根据所述配电网拓扑数据生成json文件；将所述json文件生成所述配电网拓扑智能分析模型，其中将拓扑预处理数据中的节点分为发电节点和负荷节点，将拓扑预处理数据中的输电线支路和变压器支路简化为五向无权边，将拓扑预处理数据中的同杆
并架输电线进行合并。
15.优选的，所述设备信息和系统信息是从配电系统的配置文件scd中获取的。
16.优选的，所述配电网的初始模型的节点元素包括发电机、母线、线路和变压器，配电网的初始模型节点元素具备两个属性：type和id，配电网的初始模型的分支元素为开关设备，配电网的分支元素的值表示开关设备状态；配电网的初始模型的分支元素的值表示的开关设备状态为：1是物理合，0是物理分。
17.优选的，所述步骤三中的关联信息拓扑网络模型能够确定信息融合的计算范围，从而在复杂的配电网络拓扑结构中依据关联信息得出合适的分区域信息，实现在线自适应的区域保护控制系统信息融合应用。
18.优选的，所述步骤三中的关联信息拓扑网络模型的节点元素为二次系统逻辑设备，关联信息拓扑网络模型节点元素具有三个属性：type、id和二次设备类型属性；type属性中包含电压等级信息。
19.优选的，所述步骤三中的关联信息拓扑网络模型的分支元素为一次设备和二次系统逻辑设备之间的关系，关联信息拓扑网络模型的分支元素的值表示一次设备和二次系统逻辑设备之间的连接状态；关联信息拓扑网络模型的分支元素的值表示一次设备和二次系统逻辑设备之间的连接状态为：1是有效关联，0是无效关联。
20.本发明的有益效果：
21.1、本发明通过利用系统信息，结合所述设备信息，建立关联信息拓扑网络模型，通过设备信息和系统信息所得到的模型关联，由模型管理建立的关联信息拓扑网络模型，它能够确定信息融合的计算范围，从而在复杂的配电网络拓扑结构中依据关联信息得出合适的分区域信息，实现在线自适应的区域保护控制系统信息融合应用，使得系统保护控制不仅具有灵敏性还具备了选择性。
22.2、本发明利用设备信息，确定配电网的初始模型以及设计架构，利用图模解析技术对cim模型进行分析，实现对配电网图模拓扑分析，并确定拓扑分析结果，根据拓扑分析结果，构建配电网拓扑智能分析模型，降低配电网拓扑模型构建过程中的计算量，提升了运算速度。
具体实施方式
23.下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.一种配电网拓扑智能分析模型建立方法，所述方法包括以下步骤：
25.步骤一：获取配电网中的设备信息和系统信息；所述设备信息和系统信息是从配电系统的配置文件scd中获取的；
26.步骤二：利用设备信息，确定配电网的初始模型以及设计架构，并获取所述配电网的初始模型的节点元素，其包括发电机、母线、线路和变压器，配电网的初始模型节点元素具备两个属性：type和id，配电网的初始模型的分支元素为开关设备，配电网的初始模型的分支元素的值表示开关设备状态；配电网的初始模型的分支元素的值表示的开关设备状态
为：1是物理合，0是物理分；
27.步骤三：利用系统信息，结合所述设备信息，建立关联信息拓扑网络模型，通过设备信息和系统信息所得到的模型关联，由模型管理建立的关联信息拓扑网络模型，它能够确定信息融合的计算范围，从而在复杂的配电网络拓扑结构中依据关联信息得出合适的分区域信息，实现在线自适应的区域保护控制系统信息融合应用，使得系统保护控制不仅具有灵敏性还具备了选择性，关联信息拓扑网络模型的节点元素为二次系统逻辑设备，关联信息拓扑网络模型节点元素具有三个属性：type、id和二次设备类型属性；type属性中包含电压等级信息；
28.关联信息拓扑网络模型的分支元素为一次设备和二次系统逻辑设备之间的关系，关联信息拓扑网络模型的分支元素的值表示一次设备和二次系统逻辑设备之间的连接状态；关联信息拓扑网络模型的分支元素的值表示一次设备和二次系统逻辑设备之间的连接状态为：1是有效关联，0是无效关联；
29.步骤四：根据配电网的初始模型信息与设计架构，包括信息模型层中的cim模型，利用图模解析技术对cim模型进行分析，实现对配电网图模拓扑分析，并确定拓扑分析结果，然后进行输出拓扑分析结果，拓扑分析的结果是要根据事实进行所设计的架构，并对信息模型层的cim模型进行分析才行，然后才能分析所得到相应的结果；
30.步骤五：根据所输出的拓扑分析结果进行处理，得到拓扑预处理数据，将拓扑预处理数据进行生成拓扑预处理数据信息，并输出拓扑预处理数据信息，其中拓扑预处理数据信息需根据实践中所输出的拓扑分析结果具体处理的方式，然后根据所具体处理的方式不同所生产的拓扑预处理数据是不同的，因而所生成的拓扑预处理数据信息也是不同的；
31.步骤六：对拓扑预处理数据信息进行展开监测识别是否存在缺陷，若所述拓扑预处理数据信息不存在缺陷，则根据所述拓扑预处理数据生成所述配电网拓扑数据，若所述拓扑预处理数据信息存在缺陷，则生成告警信息；
32.步骤七：根据所述配电网拓扑数据生成json文件；将所述json文件生成所述配电网拓扑模型，其中将拓扑预处理数据中的节点分为发电节点和负荷节点，将拓扑预处理数据中的输电线支路和变压器支路简化为五向无权边，将拓扑预处理数据中的同杆并架输电线进行合并。
33.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。