直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法及装置与流程

1.本技术涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法、装置及设备。


背景技术：

2.直流输电技术经过二十多年的发展，已经形成一些经过实践检验的换流站近区交流网架结构。对于直流输电技术的送端，在送端的内部结构上，由于直流输电主要用于集中大规模电源的远距离送出，而大规模电源集中区域多远离负荷中心，于是直流送端换流站近区通常是一个相对单纯、独立的电源汇集交流系统，简称送端子网；送端子网的内部结构与交流主网通常存在一些天然差异。在送端子网对外拓扑关系上，为了简化运行控制和调管运营关系，本身具有一定功能形态独立性的送端子网与区域交流主网通常也会采用相对清晰简洁的拓扑连通形式，例如：最常见的形式为送端子网在换流站通过2回交流线路与主网连接，或者π接入两回交流线路。为了避免直流故障后功率转移到交流通道引发暂态功角失稳、区域振荡、电压失稳等稳定问题(若送受端交流主网异步，送端子网盈余功率会转移到换流站与送端主网交流弱接通道上；若送受端交流主网互联，则更会转移到整个与直流并联的交流通道上)，一些直流工程设计了送端孤岛运行模式，即电源汇集系统与交流主网断开电气连接，以孤岛运行模式向直流供电。事实上，电网与主网异步运行以前，直流送端子网孤岛运行模式是解决直流故障后系统安全风险的主要手段之一，在电网异步后，实际运行中也会根据运行需要安排孤岛模式。此外，当送端子网与区域交流主网的联络线检修或故障停运时，为了提高直流整体运行可靠性，也会令直流转入孤岛运行模式。
3.为保证整个电力系统安全稳定运行，直流送端交流系统的控制保护、直流配套送出电源控制系统和相关稳定控制系统必须与交流系统的运行状态相协调，特别地，须与控制对象所连接交流系统的网络拓扑相协调。当送端子网与区域交流主网发生联网/孤岛拓扑关系变化时，直流送端所连交流系统的物理特性发生大幅变化，直流系统、送端电源必须做出必要控制保护调整，电网第二道防线的稳控策略也许做出适应。例如：对于直流送端配套送出电源，一般会装设孤岛专用装置，当得知电源从联网进入孤岛后，根据需要对励磁、调压、agc、avc的功能或参数做出调整，适应孤岛特性。对于稳控系统，一方面，若因严重故障导致直流送端子网被动跳入孤岛，本身就可能需要采取稳控措施保持送端孤岛和区域交流主网的安全稳定；另一方面，送端进入孤岛运行模式后，同一直流故障对直流送端交流系统的影响与联网时不同，稳控措施也必须做出调整。在实践中，稳控策略表通常对联网和孤岛运行模式下的直流功率损失故障独立设置不同的稳控功能。agc是自动发电控制的英文缩写，就是调度可远程调节发电机的有功功率。avc是自动电压控制调度远程调节发电机的电压(无功功率)，理解是否正确。
4.显而易见，上述控制保护对联网/孤岛拓扑状态做出响应调整的前提，是控制系统正确、及时检测到这一拓扑状态的切换。将控制系统判定直流送端子网与送端区域交流主网电气上是否拓扑连通这一过程，简称为孤岛判别。目前孤岛判别有三方面技术困难。一是
由于涉及快速动态下的系统安全稳定，作为稳定控制的输入，判别必须足够快(一般不应超过10ms级)，这对整个孤岛判别方法的速度提出了比较严苛的要求；二是交流网的拓扑连通，实际上是透过各厂站主接线，在“节点”(node，即集中参数电路中的节点，对应物理上电气连通等电位的对象，如母线的一段、线路的一段等)而非“母线”(bus)的层面实现的，换言之，“换流站”与交流主网连通或断开，这样的抽象简单描述背后，实际上涉及多个节点之间的拓扑连通关系，与多个开关的导通/断开状态相关，联网/孤岛拓扑状态实际上是开关状态的高维离散函数；三是联网状态的“网”具体指什么，本身需要界定：“交流主网”是一个抽象概念，基础意义上可以描述连通关系的对象其实是节点，一个节点究竟与哪个或哪些节点连通才算是联“网”，是需要定义的。严格讨论“联网”的定义，需要回到区分联网和孤岛的根本原因：交流网的物理特性存在显著差别。通常，联网的本质可简化为与大规模同步发电机互联。所以从根本上讲，严格的孤岛判别，需要对所连通的同步机规模做评估。
5.然而，孤岛判别与足够多乃至全网发电机的连通性，显然涉及广域通信、海量开关状态检测和复杂计算，在当前电网现实约束下，与第一条所述的判别速度要求相矛盾。为此，通常引入一定简化假设：从送端子网的某个或某些节点(通常即为换流站某个或某些节点)出发，往外向区域交流主网方向，拓展若干级厂站和线路，若与这些厂站或线路的至少一个或若干节点连通，即判定为与“网”连通。实践中，如果换流站通过线路直接连接到变电站，那么可以认为只要连接了至少一个变电站的至少一个母线段，或连接了至少一个变电站的至少一个其他出线(不含负荷变压器支路)，即判定与“网”连通。但若与换流站直接连接的是开关站，则往往还需要从开关站再往外扩一级，直到连接到有其他电源供电的变电站。对坚强互联的交流主网而言，绝大多数情况下，上述简化假设可以保证当判定为联网时，换流站与足够规模的同步发电机互联。一个完全连接的图，两个节点之间的连通路径随节点数指数增长。电力网络虽然总体高度稀疏，但当厂站采用多母线段3/2接线、具有多回进出线路时，每将一个厂站纳入孤岛判别，导通路径数的增长也是很大。由此可见，即便做出简化假设，当换流站与多个厂站，尤其是开关站连接时，孤岛判别的复杂性也是很高的。
6.为了保证孤岛判别的速度，现有解决方案通常是由行业专家推导从所涉开关状态到孤岛/联网状态的逻辑表达式，并将其固化到孤岛判别装置的程序中。孤岛判别装置部署在需要观测开关状态的厂站并组成网络，主站可以实时监测所涉开关状态并由程序固化的孤岛判别逻辑表达式快速给出联网/孤岛状态。一旦发现状态切换，可立即通知相关直流控制保护系统、稳控系统或电厂孤岛专用装置。
7.但是行业专家推导孤岛判别逻辑表达式高度依赖经验。通常，专家通过观察主接线拓扑，会将联网或孤岛进行有层次结构的逻辑分解，简化成少量中间条件的简单逻辑表达式，然后再用开关状态列写中间变量的最终表达式，最后拼接出从开关状态到联网或孤岛状态的完整表达式。当所涉厂站较少、厂站主接线简单时，这样的解决方案尚有简单规律可循，而当所涉厂站较多(如4个及以上)、厂站主接线复杂时，上述分析推导并简化逻辑表达式的过程极具技巧性，甚至在有限时间内很难得到完全正确的表达式(即与联网或孤岛严格等价)。同时，为避免人工推导发生错漏的风险，严格检验孤岛判别的逻辑表达式，需要遍历输入空间的开关状态，而输入空间的开关状态数随开关数依指数增长，例如，若所涉开关达到30个，需要对230种(即约11亿种)情况进行测试，极为消耗计算资源，甚至超出算例承受极限。进一步讲，如果随着系统运行方式变化、网络建设，所涉网络可能的拓扑状态发
生变化，则采用上述解决方案需要专家再次对逻辑表达式的局部甚至全局做重新推导和验证，这制约了孤岛判别系统对新能源快速发展下多变系统运行方式的快速适应能力。最后，通常电网实际运行方式对孤岛判别所涉开关的状态存在一些附加约束条件，比如不会安排某两回同时运行，不会安排某些出串运行等。给定这些附加条件，孤岛判别逻辑表达式将发生变化，而人工推导给定条件下的孤岛判别逻辑表达式有时是很困难的。


技术实现要素：

8.本技术实施例提供了一种直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法、装置及设备，用于解决现有采用人工推导孤岛判别逻辑表达式，耗费时间长、消耗计算资源多；且难以根据电网实际情况变更孤岛判别逻辑表达式，孤岛判别结果准确度无法保证的技术问题。
9.为了实现上述目的，本技术实施例提供如下技术方案：
10.一种直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法，包括以下步骤：
11.基于直流送端交流系统的拓扑网络关系获取拓扑网络参数，根据所述拓扑网络参数采用深度优先算法遍历两两节点之间连通关系确定连通路径；所述拓扑网络参数包括网络无向图集、主网子图集、子网子图集、主网节点集、子网节点集和开关状态集，所述开关状态集包括开关状态布尔变量；
12.对每条所述连通路径的所有开关状态布尔变量计算，获得与对应所述连通路径的连通因子条件；
13.对所有所述连通因子条件进行计算，得到初始逻辑表达式，采用布尔代数对所述初始逻辑表达式进行简化处理，获得判别逻辑表达式。
14.优选地，根据拓扑网络参数采用深度优先算法遍历两两节点之间连通关系确定连通路径包括：
15.根据所述主网节点集和所述子网节点集构成节点集，所述节点集包括主网节点和子网节点；
16.采用深度优先算法遍历搜索所述节点集中两两节点，在搜索路径过程中，若搜索到任意一个子网节点，中止此路径搜索且将此路径作为连通路径。
17.优选地，该直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法包括：在搜索路径过程中，若搜索到任意一个主网节点与主网节点的路径，中止此路径搜索且将此路径抛弃。
18.优选地，对每条所述连通路径的所有开关状态布尔变量计算，获得与对应所述连通路径的连通因子条件包括：对每条所述连通路径的所有开关状态布尔变量采用积运算或与运算，获得与对应所述连通路径的连通因子条件。
19.优选地，对所有所述连通因子条件进行计算，得到初始逻辑表达式包括：对所有所述连通因子条件采用和运算或或运算得到初始逻辑表达式。
20.本技术还提供一种直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取装置，包括参数获取模块、第一计算模块和表达式确定模块；
21.所述参数获取模块，用于基于直流送端交流系统的拓扑网络关系获取拓扑网络参数，根据拓扑网络参数采用深度优先算法遍历两两节点之间连通关系确定连通路径；所述拓扑网络参数包括网络无向图集、主网子图集、子网子图集、主网节点集、子网节点集和开
关状态集，所述开关状态集包括开关状态布尔变量；
22.所述第一计算模块，用于对每条所述连通路径的所有开关状态布尔变量计算，获得与对应所述连通路径的连通因子条件；
23.所述表达式确定模块，用于对所有所述连通因子条件进行计算，得到初始逻辑表达式，采用布尔代数对所述初始逻辑表达式进行简化处理，获得判别逻辑表达式。
24.优选地，所述参数获取模块包括节点获取子模块和路径搜索子模块；
25.所述节点获取子模块，用于根据所述主网节点集和所述子网节点集构成节点集，所述节点集包括主网节点和子网节点；
26.所述路径搜索子模块，用于采用深度优先算法遍历搜索所述节点集中两两节点，在搜索路径过程中，若搜索到任意一个子网节点，中止此路径搜索且将此路径作为连通路径。
27.优选地，所述路径搜索子模块还用于在搜索路径过程中，若搜索到任意一个主网节点与主网节点的路径，中止此路径搜索且将此路径抛弃。
28.优选地，所述第一计算模块还用于对每条所述连通路径的所有开关状态布尔变量采用积运算或与运算，获得与对应所述连通路径的连通因子条件；所述表达式确定模块还用于对所有所述连通因子条件采用和运算或或运算得到初始逻辑表达式。
29.本技术还提供一种终端设备，包括处理器以及存储器；
30.所述存储器，用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
31.所述处理器，用于根据所述程序代码中的指令执行上述所述的直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法。
32.从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：该直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法、装置及设备，该方法包括基于直流送端交流系统的拓扑网络关系获取拓扑网络参数，根据拓扑网络参数采用深度优先算法遍历两两节点之间连通关系确定连通路径；对每条连通路径的所有开关状态布尔变量计算，获得与对应连通路径的连通因子条件；对所有连通因子条件进行计算，得到初始逻辑表达式，采用布尔代数对初始逻辑表达式进行简化处理，获得判别逻辑表达式。该直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法通过确定直流送端交流系统的连通路径，运用图论和布尔代数方式对连通路径的开关状态布尔变量依凭计算机程序自动、快速推导直流送端交流系统的判别逻辑表达式，突破现有人工推导方案可靠性、效率以及对运行方式和网络建设适应能力的瓶颈，解决了现有采用人工推导孤岛判别逻辑表达式，耗费时间长、消耗计算资源多；且难以根据电网实际情况变更孤岛判别逻辑表达式，孤岛判别结果准确度无法保证的技术问题。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本技术实施例所述的直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法的步骤流程图；
35.图2为本技术实施例所述的直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法中bk站孤岛判别系统涉及厂站的主接线示意图；
36.图3为本技术实施例所述的直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法中简化连通路径图；
37.图4为本技术实施例所述的直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法中sf站孤岛判别系统涉及厂站的主接线示意图；
38.图5为本技术实施例的直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取装置的框架图。
具体实施方式
39.为使得本技术的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本技术中的实施例，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它实施例，都属于本技术保护的范围。
40.本技术实施例提供了一种直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法、装置及设备，用于解决了现有采用人工推导孤岛判别逻辑表达式，耗费时间长、消耗计算资源多；且难以根据电网实际情况变更孤岛判别逻辑表达式，孤岛判别结果准确度无法保证的技术问题。
41.在本技术实施例中，若设置直流送端交流系统的拓扑网络关系中网络间的连通性完全由一组共n个开关的通断状态决定。令ω＝[ω1,...,ωn]
·
为直流送端交流系统的拓扑网络关系中开关的状态，其中ωi∈{0,1}是布尔变量，表示第i个开关的状态，当ωi取1(真)时表示开关导通，当ωi取0(假)时表示开关断开。令ω＝{0,1}n表示所有开关状态的集合。
[0042]
对特定开关状态ω＝ω下直流送端交流系统的送端子网孤岛判别问题，可以抽象为代表整个网络的无向图g＝(v,e
ω
)的两个不相交、非空、连通子图g1＝(v1,e
1ω
)和g2＝(v2,e
2ω
)在g上的连通性问题，也即v1、v2之间在上的连通性问题。其中，为主网节点集，也可以理解为相对较大子图的节点集，对应直流送端交流系统的网络部分通常连有充足的发电机，按习惯称为“主网”；为子网节点集，也可以理解为相对较小子图的节点集，对应直流送端交流系统(即直流输电系统送端配套电源汇集交流系统)或一般的子网络(下文中为方便统一简称送端子网)。e
ω
、e
1ω
、e
2ω
分别为整个直流送端交流系统的网络、主网和送端子网对应图的边集，且由开关状态ω决定：每条边表示边的两个节点之间存在一个导通的开关，因此，图上节点间的拓扑连通等价于电网两个节点之间的电气导通。
[0043]“联网/孤岛”从送端子网角度描述v1、v2之间的拓扑连通状态：“联网”即v1、v2连通，也即至少存在一对节点v1∈v1和v2∈v2是连通的；不是联网状态，即为孤岛状态。由于假设v1、v2内部是连通的，所以，任意一对节点v1∈v1和v2∈v2的连通是v1、v2之间的连通的充分条件；实际网络对应的图总是稀疏的，v1、v2内部通常存在界面节点子集对所有ω∈ω，只有s∈s可以不经过任何其他主网节点与任意子网节点t∈t连通，也只有子网节点t∈t可以不经过任何其他送端子网的子网节点与任意主网节点s∈s连通。因此，实
际上v1、v2的连通性等价于s、t的连通性。令θ∈{0,1}表示s、t之间的联网/孤岛状态，当θ取1(真)表示直流送端交流系统处于联网状态，当θ取0(假)表示直流送端交流系统处于孤岛状态。
[0044]
实施例一：
[0045]
图1为本技术实施例所述的直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法的步骤流程图。
[0046]
如图1所示，本技术实施例提供了一种直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法，包括以下步骤：
[0047]
s1.基于直流送端交流系统的拓扑网络关系获取拓扑网络参数，根据拓扑网络参数采用深度优先算法遍历两两节点之间连通关系确定连通路径。
[0048]
需要说明的是，拓扑网络参数包括网络无向图集g、主网子图集g1、子网子图集g2、主网节点集s、子网节点集和开关状态集ω，开关状态集ω包括开关状态布尔变量。在步骤s1中一是根据直流送端交流系统的拓扑网络关系获取拓扑网络参数ω；二是根据拓扑网络参数确定连通路径。
[0049]
进一步地，根据拓扑网络参数采用深度优先算法遍历两两节点之间连通关系确定连通路径包括：
[0050]
根据主网节点集s和子网节点集t构成节点集s
×
t，节点集s
×
t包括主网节点s和子网节点t；
[0051]
采用深度优先算法遍历搜索节点集中两两节点，在搜索路径过程中，若搜索到任意一个子网节点，中止此路径搜索且将此路径作为连通路径；
[0052]
在搜索路径过程中，若搜索到任意一个主网节点与主网节点的路径，中止此路径搜索且将此路径抛弃。
[0053]
需要说明的是，对直流送端交流系统的所有节点(s,t)∈s
×
t采用深度优先算法遍历两两节点之间的所有连通路径。采用深度优先算法在节点集中获取连通路径的过程是：对节点集中所有节点(s,t)∈s
×
t进行深度优先搜索时，若从主网节点开始搜索，搜索触及任意一个主网节点集中主网节点s-{s}，立即中止本条路径搜索，抛弃该路径并进入搜索下一条路径的步骤；若搜索触及任意一个子网节点集t中节点t，立即中止本条路径搜索，保留当前路径作为一条连通路径并进入搜索下一条路径的步骤；按此方式遍历节点集所有节点获得直流送端交流系统中所有的连通路径。其中，深度优先算法寻找所有连通路径是图论的基础问题，很容易编写程序或在互联网获取开源程序实现。
[0054]
s2.对每条连通路径的所有开关状态布尔变量计算，获得与对应连通路径的连通因子条件。
[0055]
需要说明的是，在步骤s2中主要是对步骤s1获得的每条连通路径，根据与每条连通路径相对应的开关状态布尔变量进行计算，得到与对应连通路径的连通因子条件。
[0056]
进一步地，对每条连通路径的所有开关状态布尔变量计算，获得与对应所述连通路径的连通因子条件包括：对每条连通路径的所有开关状态布尔变量采用积运算或与运算，获得与对应连通路径的连通因子条件。
[0057]
s3.对所有连通因子条件进行计算，得到初始逻辑表达式，采用布尔代数对初始逻辑表达式进行简化处理，获得判别逻辑表达式。其中，对所有连通因子条件进行计算，得到
初始逻辑表达式包括：对所有连通因子条件采用和运算或或运算得到初始逻辑表达式。
[0058]
需要说明的是，在步骤s3中一是先对所有连通因子条件采用和运算或或运算计算得到初始逻辑表达式，之后采用布尔代数简化初始逻辑表达式得到判别逻辑表达式。在本实施例中，可以根据判别逻辑表达式的取值判别直流送端交流系统是联网状态还是孤岛状态。当判别逻辑表达式的取值为1时，表示至少有一对节点的一个连通因子条件成立，从而主网节点集与子网节点集之间是导通的，说明直流送端交流系统是处于联网状态。当判别逻辑表达式的取值为0时，表示没有一对节点的一个连通因子条件成立，主网节点与子网节点之间路径是断开，从而主网节点集与子网节点集之间是断开的，说明直流送端交流系统是处于孤岛状态。其中，在matlab中可以用simplify等函数简化连通因子条件，在mathematica中可以使用booleanminimize实现带条件的连通因子条件简化。
[0059]
图2为本技术实施例所述的直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法中bk站孤岛判别系统涉及厂站的主接线示意图，图3为本技术实施例所述的直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法中简化连通路径图。图3中的字母，即图2中对应开关开断状态的布尔变量，即为ωi∈{0,1}，它们之间的乘法即表示逻辑“与”(按布尔代数表达式规则可省去乘号)，加法即表示逻辑“或”，若有一元逻辑运算“非”则用～表示。首先，最左边的圆括号部分对“bk某母线连通bk-dt i”的转写显然是等价的。然而方括号内两个路径并没有穷尽所有bk-dt i线连通dt双线的可能。例如，bk-dt i线先通过2m连通dt-ld双线的路径，除了表达式里考虑的c(h k)以外，有且仅有的其他路径为：c
×f×
bk-dt ii连通dt-ld双线的路径。同样地，bk-dt i线先通过1m连通dt-ld双线的路径，除了表达式里考虑的b(g j)以外，有且仅有的其他路径为：b
×e×
bk-dt ii连通dt-ld双线的路径。
[0060]
如图2和图3所示，在本技术实施例中，通过路径搜索获得的连通路径为bk-dt双线(主网节点集s)与dt-ld双线(子网节点集t)之间连通的路径，根据采用深度搜索获得所有连通路径，并按步骤s2获得所有连通路径对应的连通因子条件包括：bk-dt i线到dt-ld i线的连通因子条件为：cfeg，ch，ckjg，befh，bg，bjkh；bk-dt i线到dt-ld ii线的连通因子条件为：cfej，ck，chgj，befk，bj，bghk；bk-dt ii线到dt-ld i线的连通因子条件为：fcbg，fh，fkjg，ebch，eg，ejkh；bk-dt ii线到dt-ld ii线的连通因子条件为：fcbj，fk，fhgj，ebck，ej，eghk。
[0061]
需要说明的是，如图2所示，a、b、c、d、e、f、g、h、k、j、o、n、m、r、q和p均表示一个开关，图2中开关c导通且开关f导通且开关e导通且开关g导通，则给出了bk-dt i线到dt-ld i线连通的一条连通路径。逗号分隔的每一个乘积表达式，都各自代表一条连通路径。
[0062]
如图3所示，在本技术实施例中，根据步骤s3获得得到bk与ld连通的判别逻辑表达式为：bk某母线与ld某母线连通的判别逻辑表达式θ＝{(l jk)[b(g j) c(h k) ef(c(g j) b(h k))] (g hi)[e(g j) f(h k) bc(f(g j) e(h k))]}
×
{(m n)[j(b e) k(c f) gh(k(b e) j(c f))] (p q)[g(b e) h(c f) jk(h(b e) g(c f))]}。
[0063]
需要说明的是，如图2所示，bk某母线与ld某母线连通＝[bk某母线通过bk-dt i线线连通了dt-ld双线或bk某母线通bk-dt ii线连通了dt-ld双线]且[ld某母线通过dt-ld i连通了bk-dt双线或ld某母线通过dt-ld ii线连通了bk-dt双线]。
[0064]
本技术提供的一种直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法，该方法包括基于直流送端交流系统的拓扑网络关系获取拓扑网络参数，根据拓扑网络参数采用深度优
先算法遍历两两节点之间连通关系确定连通路径；对每条连通路径的所有开关状态布尔变量计算，获得与对应连通路径的连通因子条件；对所有连通因子条件进行计算，得到初始逻辑表达式，采用布尔代数对初始逻辑表达式进行简化处理，获得判别逻辑表达式。该直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法通过确定直流送端交流系统的连通路径，运用图论和布尔代数方式对连通路径的开关状态布尔变量依凭计算机程序自动、快速推导直流送端交流系统的判别逻辑表达式，突破现有人工推导方案可靠性、效率以及对运行方式和网络建设适应能力的瓶颈，解决了现有采用人工推导孤岛判别逻辑表达式，耗费时间长、消耗计算资源多；且难以根据电网实际情况变更孤岛判别逻辑表达式，孤岛判别结果准确度无法保证的技术问题。
[0065]
需要说明的是，该直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法充分利用图论和布尔代数方式且依凭计算机程序自动、快速、严格推导并简化直流送端交流系统的判别逻辑表达式，并可考虑所涉开关状态的附加条件，突破了现有人工推导方案可靠性、效率以及对运行方式和网络建设适应能力的瓶颈，更加适应新能源快速增长、系统运行方式多变这一电力系统发展趋势下的子网络在线孤岛判别策略设计和实施。
[0066]
图4为本技术实施例所述的直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法中sf站孤岛判别系统涉及厂站的主接线示意图。在图4中，对应图4中带圈的节点编号，令主网节点集s＝{14,15,16,17}，子网节点集t＝{11,12}。
[0067]
如图4所示，在本技术的实施例中，该直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法搜索到连通路径1840条，采用matlab的simplify函数进行化简可得判别逻辑表达式θ为：
[0068]
θ＝f((m o)(i k(g jl)) (n p)(j l(g ik)))(d(c d) eh(a b cfg(c d)) fg(cd abe)(a b) abc(e(c d) dh(a b))) e((m o)(k i(g jl)) (n p)(l j(g ik)))(ac(c d) bh(a b) fg(a(a b) h(bc ade)(c d)) de(b(c d) c(ah bfg)(a b)))
[0069]
按现有专家给出的判别逻辑表达式θ'＝g{[(c d)(c d) (a b)(g h)][(d e)f (a b)e][(i j) (k l)][(o p) (m n)]} ～g{[(c d)(c d) (a b)(g h)][(d e)f(i j) (a b)e(k l)][(o p) (m n)]}。
[0070]
为了全面比较上述θ和θ'，遍历所有输入开关状态，在图4中(除j，k不难证明不影响联网/故障状态可忽略外)共有23个开关。如果对开关状态不设任何约束，那么开关状态集ω有2
23
＝8388608个元素，每个元素对应一组共23个开关的状态。计算结果表明，θ和θ'在逻辑上不等价，其中共有915786中开关状态下，θ'判定为联网，θ判定为孤岛。经分析证实，θ判定正确，θ'判定错误。
[0071]
因此，结合“各站双母并列运行，也即cg、la、sf站至少有一个完整串开关全部导通”这个附加条件α。基于附加条件α的判别逻辑表达式为θ|
α
：
[0072]
θ|
α
＝(e f)(f a b)(e d e)(i j k l)(m n o p)(a b c d)(c d f h)(c d g h)(e g i j)(f g k l)(a b d e)(c d f h)(c d g h)(f c e f h)(f c e g h)(g a b i j)(g d e k l)(a b f c e)(c d e c e)(c d a b c e)(g c e f h i j)(g c e g h i j)(a b g c e i j)(c d g c e k l)。
[0073]
经开关状态遍历比较发现，仍有27382种开关状态下与θ'判定结果不同，θ|
α
判出孤岛，θ'判出联网。这些不一致的开关状态组合中，最少只需断开4个开关。也就是说，在图4
中，开关断开4个开关，就有可能造成孤岛而专家给出判据发生误判。因此，采用该直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法获得的判别逻辑表达式对直流送端交流系统的联网状态或孤岛状态的判断准确性能够得到保证。
[0074]
实施例二：
[0075]
图5为本技术实施例的直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取装置的框架图。
[0076]
如图5所示，本技术实施例还提供一种直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取装置包括参数获取模块10、第一计算模块20和表达式确定模块30；
[0077]
参数获取模块10，用于基于直流送端交流系统的拓扑网络关系获取拓扑网络参数，根据拓扑网络参数采用深度优先算法遍历两两节点之间连通关系确定连通路径；拓扑网络参数包括网络无向图集、主网子图集、子网子图集、主网节点集、子网节点集和开关状态集，开关状态集包括开关状态布尔变量；
[0078]
第一计算模块20，用于对每条连通路径的所有开关状态布尔变量计算，获得与对应连通路径的连通因子条件；
[0079]
表达式确定模块30，用于对所有连通因子条件进行计算，得到初始逻辑表达式，采用布尔代数对初始逻辑表达式进行简化处理，获得判别逻辑表达式。
[0080]
在本技术实施例中，参数获取模块10包括节点获取子模块和路径搜索子模块；
[0081]
节点获取子模块，用于根据主网节点集和子网节点集构成节点集，节点集包括主网节点和子网节点；
[0082]
路径搜索子模块，用于采用深度优先算法遍历搜索节点集中两两节点，在搜索路径过程中，若搜索到任意一个子网节点，中止此路径搜索且将此路径作为连通路径。
[0083]
在本技术实施例中，路径搜索子模块还用于在搜索路径过程中，若搜索到任意一个主网节点与主网节点的路径，中止此路径搜索且将此路径抛弃。
[0084]
在本技术实施例中，第一计算模块20还用于对每条连通路径的所有开关状态布尔变量采用积运算或与运算，获得与对应连通路径的连通因子条件；表达式确定模块30还用于对所有连通因子条件采用和运算或或运算得到初始逻辑表达式。
[0085]
需要说明的是，实施例二装置中模块对应于实施例一方法中的步骤，该直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法的内容已在实施例一中详细阐述了，在此实施例二中不再对装置中模块的内容进行详细阐述。
[0086]
实施例三：
[0087]
本技术实施例提供了一种终端设备，包括处理器以及存储器；
[0088]
存储器，用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；
[0089]
处理器，用于根据程序代码中的指令执行上述的直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法。
[0090]
需要说明的是，处理器用于根据所程序代码中的指令执行上述的一种直流送端交流系统孤岛判别逻辑表达式获取方法实施例中的步骤。或者，处理器执行计算机程序时实现上述各系统/装置实施例中各模块/单元的功能。
[0091]
示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器中，并由处理器执行，以完成本技术。一个或多个模块/单元可以是能
memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0100]
以上所述，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。