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(jì)劃時(shí),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(bào)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(jì)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(shí)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(jì)劃采用人為編制停電計(jì)劃的方法,對(duì)編制人員的經(jīng)驗(yàn)、專業(yè)能力要求較高,存在編制停電計(jì)劃優(yōu)劣的問題,可能無法得到設(shè)備檢修時(shí)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(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)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(jìn)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(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的連通關(guān)系,或者通過關(guān)聯(lián)矩陣來表征節(jié)點(diǎn)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(diǎn)出發(fā),按照路徑搜索相關(guān)節(jié)點(diǎn)和支路,進(jìn)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(duì)開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)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(duì)矩陣自乘的算法,來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)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(shí),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(shí)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(jì)劃的重要組成部分,具有重要的工程應(yīng)用價(jià)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(diǎn),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(jí)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(jì)算功能識(shí)別因設(shè)備檢修需要陪同停電的設(shè)備,自動(dòng)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(diǎn)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(diǎn)分裂,將開關(guān)支路狀態(tài)存儲(chǔ)到改進(jìn)的鄰接矩陣中。進(jìn)而通過廣度優(yōu)先算法對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行連通性分析,搜索電氣孤島,通過判斷是否有電源編號(hào)來判別孤島是否為陪停區(qū)域。
基于GIS陪停設(shè)備辨識(shí)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(shí)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(shí)需要陪同停電的區(qū)域,極大地提高了停電計(jì)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(shí)別方法”。