配電網(wǎng)是電力網(wǎng)絡(luò)中與用戶聯(lián)系較為緊密的重要環(huán)節(jié),在制定設(shè)備檢修計劃時,由于設(shè)備的拓?fù)鋽?shù)據(jù)與地理信息數(shù)據(jù)沒有有效關(guān)聯(lián),無法快速準(zhǔn)確地找出檢修設(shè)備導(dǎo)致的停電范圍,直接影響工作效率,并且有可能漏報停電范圍導(dǎo)致用戶投訴率上升。
配電網(wǎng)設(shè)備檢修停電范圍分析的本質(zhì)是找出檢修計劃中的檢修設(shè)備在空間上和拓?fù)渖嫌绊懙乃斜仨毰阃k姷脑O(shè)備所確定的電氣范圍,以便在檢修工作之前,及時發(fā)布停電信息避免不必要的用戶投訴。
現(xiàn)階段的綜合停電計劃采用人為編制停電計劃的方法,對編制人員的經(jīng)驗、專業(yè)能力要求較高,存在編制停電計劃優(yōu)劣的問題,可能無法得到設(shè)備檢修時完整的陪停設(shè)備范圍。目前,空間上的陪停設(shè)備分析主要靠人工對現(xiàn)場進行分析判斷,容易造成漏判等問題,效率低下。
拓?fù)渖系姆治鰟t主要基于拓?fù)潢P(guān)系的連通性進行判斷,找出停電設(shè)備影響的所有無法轉(zhuǎn)供電的設(shè)備作為陪停設(shè)備。拓?fù)渑阃7秶乃阉鞣椒ㄖ饕譃榫仃嚪ê蜆渌阉鞣?。矩陣法是通過鄰接矩陣表征節(jié)點與節(jié)點之間的連通關(guān)系,或者通過關(guān)聯(lián)矩陣來表征節(jié)點和支路的關(guān)系得到表征配電網(wǎng)連通性的全連通矩陣。樹搜索法由某一節(jié)點出發(fā),按照路徑搜索相關(guān)節(jié)點和支路,進行連通片的劃分,主要分為深度優(yōu)先算法和廣度優(yōu)先算法兩種。
無論采用矩陣法還是采用樹搜索法都需要對開關(guān)的狀態(tài)進行在線更新,以便能夠準(zhǔn)確分析拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。有學(xué)者提出一種定義反映開關(guān)狀態(tài)的布爾向量信息表、無需對矩陣自乘的算法,來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)拓?fù)?,但是該方法編程過于繁瑣,而且當(dāng)開關(guān)位置變化時,需要重新編制開關(guān)狀態(tài)信息表,工作量大,不利于在線快速準(zhǔn)確識別停電范圍。
配電網(wǎng)設(shè)備陪停范圍的分析是配電停電計劃的重要組成部分,具有重要的工程應(yīng)用價值。為了快速準(zhǔn)確地得到停電范圍,安徽省電力有限公司的研究人員結(jié)合配電網(wǎng)絡(luò)的特點,提出了一種基于GIS的設(shè)備陪停規(guī)則和基于拓?fù)浞治龅呐阃7秶悄芩惴ā?/strong>
圖1 某省級配電網(wǎng)GIS模型
研究人員首先將有惟一編碼的配電網(wǎng)模型集成到GIS中,通過制定設(shè)備陪停規(guī)則,利用GIS圖形空間計算功能識別因設(shè)備檢修需要陪同停電的設(shè)備,自動生成陪停設(shè)備列表。然后采用鄰接矩陣表示配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),提出節(jié)點分裂的思想,替代原有繁瑣的開關(guān)狀態(tài)信息表。通過節(jié)點分裂,將開關(guān)支路狀態(tài)存儲到改進的鄰接矩陣中。進而通過廣度優(yōu)先算法對配電網(wǎng)進行連通性分析,搜索電氣孤島,通過判斷是否有電源編號來判別孤島是否為陪停區(qū)域。
基于GIS陪停設(shè)備辨識可以直觀顯示出無法由拓?fù)浞治龅玫降囊蚪徊婵缭?、安全距離等因素影響的陪停設(shè)備,將基于GIS的陪停設(shè)備辨識和基于拓?fù)浞治龅墓聧u搜索算法相結(jié)合,可以快速完整地得到設(shè)備檢修時需要陪同停電的區(qū)域,極大地提高了停電計劃的完整性和可靠性。
本文編自《電氣技術(shù)》,作者為鐘成元、王磊 等,論文標(biāo)題為“基于地理信息系統(tǒng)的配電網(wǎng)停電范圍智能識別方法”。