华电电力系统自动化第15讲-调度自动化一-网络拓扑和可观测性分析

1、华电电力系统自动化第15讲-调度自动化一-网络拓扑和可观测性分析第十七讲 调度自动化（1）肖仕武Office:J5B309Tel:80794899North China Electric Power Universitypage32022-4-20网络拓扑和可观测性分析 North China Electric Power Universitypage42022-4-20EMS拓扑分析动态着色可观测性分析网络通信SCADADB遥信网络结构母线模型SE结果实时状态估计坏数据辫识遥测历史断面历史断面保存超短期负荷预测预测数据外网等值在线潮流潮流结果静态安全评定自动故障选择最优潮流校正对策分析在线故

2、障计算智能化网络建模灵敏度分析经济评估分析量测系统分析维护短路容量扫描静态电压稳定分析暂态稳定分析短期负荷预测开停机计划发电计划North China Electric Power Universitypage52022-4-20如何描述电网的连接关系？North China Electric Power Universitypage62022-4-20电力系统网络模型节点模型l用电气连接点(Node)描述电力设备间的连接关系l实际电力系统计算的给定条件之一l设备分为单端设备、双端设备和节点l双端设备n线路（串联电抗器） ，变压器，开关，刀闸n描述：设备名 FROM node1 TO node

3、2l单端设备n发电机，负荷，电容器，电抗器等n描述：设备名 AT node1n单端设备是一类特殊的双端设备，其一端固定为大地123ln1ln2ld1ln1 from node1 to node2ln2 from node2 to node3ld1 at node3North China Electric Power Universitypage72022-4-20双端电力设备ABABABAB线路（串联电抗器）变压器开关刀闸North China Electric Power Universitypage82022-4-20单端电力设备发电机电容器GAAAA负荷电抗器North China El

4、ectric Power Universitypage92022-4-20电力系统网络模型节点模型的例子l开关 From TolA 1 2 lB 1 3lC 2 4 lD 3 5lE 4 6lF 5 6North China Electric Power Universitypage102022-4-20电力系统网络模型典型节点模型单母线分段双母线带旁路四角接线倍半开关式接线North China Electric Power Universitypage112022-4-20电力系统网络模型母线模型l在节点模型中去掉阻抗为零的元件（合并该类元件的首末节点）n闭合的开关和刀闸n极短的连接线l为

5、什么需要母线模型？n大大简化分析计算l母线模型电力系统分析计算的基础North China Electric Power Universitypage122022-4-20从节点模型到母线模型拓扑分析原来这么简单啊！North China Electric Power Universitypage132022-4-20母线模型中省掉的开关竟然这么大！SF6开关模型照片North China Electric Power Universitypage142022-4-20拓扑分析l根据开关、刀闸的开合状态，确定电力系统设备的电气连接关系l分析步骤n厂站的结线分析n系统的结线分析 l搜索方法n深度

6、优先搜索(Depth First Search, DFS)n广度优先搜索(Breadth First Search, BFS)North China Electric Power Universitypage152022-4-20网络拓扑分析(TOPO)目的 利用元件的拓扑联结关系和遥信 值确定网络的拓扑岛厂站拓扑分析l(开关节点) + (开关状态) = (节点母线)North China Electric Power Universitypage162022-4-20网络拓扑分析(TOPO) (续)North China Electric Power Universitypage172022

7、-4-20网络拓扑分析(TOPO) (续)North China Electric Power Universitypage182022-4-20网络拓扑分析(TOPO) (续)l系统的拓扑分析l(支路节点) + (节点母线) = (支路母线)l系统中，输电线路把同一电压等级的厂站联成一个拓扑岛。North China Electric Power Universitypage192022-4-20网络拓扑分析(TOPO) (续) 活岛和死岛既有发电又有负荷，可运行的为活岛。不在运行的为死岛。 网络拓扑的结果是产生一个可运行的网络拓扑图(拓扑岛)。North China Electric Po

8、wer Universitypage202022-4-20深度优先搜索方法DFS1259346710811先儿孙再兄弟North China Electric Power Universitypage212022-4-20广度优先搜索(BFS)先兄弟再儿孙1345678910211while(TRUE) for( j1=1; j1=idi; j1+ ) if( imij1 != 0 ) j=imij1;/取出关联节点j imij1=0;/清除 for( i1=1; i1=idj; i1+ ) if(imji1 = i) imji1=0; ;/清除 if( ioij = 0 ) itk=i;k+

9、; ioij=k;i=j;/转而检索i的儿子j j1=0;/开始检索节点j的所有关联节点 continue; if( ioii != 1 ) i=itioii-1;/回溯 continue; iti - 第i个放进搜索树的节点号ioii - 节点i在搜索树的位置序号idi与节点i相连的接点各数imi与i节点相连的节点号nIsland_Nodei节点i所属的岛号1342id1=1, im1=2id2=3, im2=1,3,4id3=1,im3=2id4=1,im4=25North China Electric Power Universitypage232022-4-20量测系统可观测性分析电力

10、系统的状态： 节点电压的幅值和角度含义- 能够利用量测系统算出系统的状态（电压幅值和角度）叫可观测数值方法n要解方程AX=bn若要解存在，要求A可逆nF(x)=0有解拓扑方法-通过拓扑树的搜索判断系统的可观测性North China Electric Power Universitypage242022-4-20可观测性分析的拓扑方法量测分类l支路潮流量测，如线路和变压器的首端或末端的功率量测，简称潮流量测l节点注入量测，如机组出力和负荷功率，简称注入量测假设测量都是有功，无功成对出现P12+jQ12P21+jQ21P+jQP+jQNorth China Electric Power Universitypage252022-4-20量测系统的可观测性分析(续)原理P12+jQ12P21+jQ21已知支路一端电压幅值和角度，已知支路一端P,Q量测，另一端节点电压幅值和角度可求。North China Electric Power Universitypage262022-4-20量测系统