一种配电网拓扑布图方法

摘要

本发明提供一种配电网拓扑布图方法，获取电力系统各节点的地理位置数据、节点间相互连接的拓扑信息、节点间线路硬件参数信息，选择距离输电网最近节点作为初始母节点；实时获取配电网各个节点的现场开关的开关状态、电能参数、相间故障、接地故障以及故障时的电压和电流参数信息；采用第一级广度搜索法提取各节点间的拓扑关系；采用第二级广度搜索法确定各节点的设备类型：采用广度搜索法遍历搜索确定各节点的设备类型并进行布图编号；确定相邻两节点间在拓扑图上的距离及各节点相对于母节点的横向距离和纵向距离，进行拓扑布图并显示。本发明采用纵向对称式布图方法和纵向拉伸式布线方法，去除当前配电网拓扑图中重复节点，进行配电网拓扑布图。

主权项

一种配电网拓扑布图方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：获取配电网架设时的电力系统各节点的地理位置数据、节点间相互连接的拓扑信息、节点间线路硬件参数信息，选择配电网拓扑结构中距离输电网最近节点作为初始母节点；所述节点间线路硬件参数信息为节点间的距离；步骤2：实时获取配电网各个节点的现场开关的开关状态、电能参数、相间故障、接地故障以及故障时的电压和电流参数信息；步骤3：采用第一级广度搜索法提取当前配电网的各节点间的拓扑关系；步骤3.1：根据当前配电网的节点间相互连接的拓扑信息，提取配电网布图所需节点构成的邻接矩阵；步骤3.2：根据邻接矩阵提取节点间的拓扑信息：以初始母节点为起点，根据广度搜索法遍历搜索邻接矩阵中的各节点，建立以该初始母节点为头结点的树形结构；步骤3.3：根据以初始母节点为头结点的树形结构，提取当前配电网的各节点间的拓扑关系；步骤4：采用第二级广度搜索法确定当前配电网的各节点的设备类型：采用广度搜索法遍历搜索当前配电网中的各节点，确定各节点的设备类型；步骤5：采用第三级广度搜索法为当前配电网的各节点进行布图编号：采用广度搜索法遍历树形结构中的各节点，依次为每个节点按层顺序编号，每个节点的编号包括层编号和顺序编号，建立各节点编号与节点位置的关系；步骤5.1：遍历当前所有N_i个节点，给每个节点赋予编号D_[L,P]，定义D_[L,P]为每个节点的代号，其中L是节点所在的层编号，P是该节点在此层的编号，设定遍历起始的节点的编号为D_[0,0]；步骤5.2：在遍历过程中，每一个母节点的子节点的编号由遍历的先后决定，设置母节点D_[X,Y]与其子节点D_[X+1,Y]间的间距为δ_xi；设置某层的节点D_[X,Y]与相邻的该层的节点D_[X,Y+1]间的间距为δ_yi；步骤5.3：建立节点的编号与节点位置的关系：若节点D_[X,Y]的坐标为(x,y)，则节点D_[X+1,Y]坐标为(x+δ_xi,y)，节点D_[X,Y+1]坐标为(x,y+δ_yi)，设P_max为某层所有节点的数目，则当P_max为奇数时，由下式得到在该层的编号L为不同情况下的节点坐标(x_i，y_i)：当P_max为偶数时，由下式得到在该层的编号L为不同情况下的节点坐标(x_i，y_i)：步骤5.4：对于被标记为环网节点的点，在编号过程中可能出现重复编号的情况，当给有环网节点标记的节点编号时首先监测该点是否被编号，若未被编号则按原步骤给该节点编号，若已被编号则停止对其编号以防止出现遍历死循环；步骤6：确定相邻两节点间在拓扑图上的距离及各节点相对于母节点的横向距离和纵向距离；步骤7：进行配电网拓扑布图；步骤7.1：采用纵向对称式布图方法进行配电网初始拓扑布图；步骤7.1.1：以初始母节点的位置为坐标原点，沿X轴正方向分布其子节点，并将各层节点中的顺序编号为奇数的节点布置在第一象限，各层节点中的顺序编号为偶数的节点布置在第四象限，各层节点中的顺序编号为零的节点布置在X轴正方向上；步骤7.1.2：以初始母节点的下一层各节点为新的坐标原点，沿X轴正方向分布其子节点，并将各层节点中的顺序编号为奇数的节点布置在第一象限，各层节点中的顺序编号为偶数的节点布置在第四象限，各层节点中的顺序编号为零的节点布置在X轴正方向上，直至遍历完树形结构的所有子节点，即得到各节点的坐标位置；步骤7.2：采用纵向拉伸式布线方法去除当前配电网拓扑图中重复节点；步骤7.2.1：逐层比较树形结构中的各节点的坐标位置，若同一层的节点存在坐标重合，则执行步骤7.2.2；否则，对下一层的节点坐标位置进行比较；步骤7.2.2：根据重合的坐标的对应的节点寻找其上一层的母节点坐标位置，若该母节点的顺序编号为奇数，则将该母节点沿Y轴正方向移动，若该母节点的顺序编号为偶数，则将该母节点沿Y轴正负方向移动；步骤7.2.3：返回步骤7.2.1对树形结构中的各节点的坐标位置进行比较，直至同一层的节点不存在坐标重合；步骤7.3：根据当前得到的各节点的坐标位置和各节点的设备类型，按照母节点和子节点的关系进行连线进行布图连线，得到配电网拓扑图；步骤8：对得到的配电网拓扑图进行显示，并执行步骤2。