1、第十七讲 调度自动化（1）,肖仕武 Office:J5B309 Tel:80794899,North China Electric Power University,page2,2019/3/8,网络拓扑和可观测性分析,North China Electric Power University,page3,2019/3/8,EMS,North China Electric Power University,page4,2019/3/8,如何描述电网的连接关系？,North China Electric Power University,page5,2019/3/8,电力系统网络模型节点模型,用
2、电气连接点(Node)描述电力设备间的连接关系 实际电力系统计算的给定条件之一 设备分为单端设备、双端设备和节点 双端设备 线路（串联电抗器） ，变压器，开关，刀闸 描述：设备名 FROM node1 TO node2 单端设备 发电机，负荷，电容器，电抗器等 描述：设备名 AT node1 单端设备是一类特殊的双端设备，其一端固定为大地,1,2,3,ln1,ln2,ld1,ln1 from node1 to node2 ln2 from node2 to node3 ld1 at node3,North China Electric Power University,page6,2019/3
3、/8,双端电力设备,A,B,A,B,A,B,A,B,线路（串联电抗器）,变压器,开关,刀闸,North China Electric Power University,page7,2019/3/8,单端电力设备,发电机,电容器,负荷,电抗器,North China Electric Power University,page8,2019/3/8,电力系统网络模型节点模型的例子,开关 From To A 1 2 B 1 3 C 2 4 D 3 5 E 4 6 F 5 6,North China Electric Power University,page9,2019/3/8,电力系统网络模型典型
4、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 University,page10,2019/3/8,电力系统网络模型母线模型,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） 闭合的开关和刀闸 极短的连接线 为什么需要母线模型？ 大大简化分析计算 母线模型电力系统分析计算的基础,North China Electric Power University,page11,2019/3/8,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 University,page1
5、2,2019/3/8,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 University,page13,2019/3/8,拓扑分析,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,分析步骤 厂站的结线分析 系统的结线分析,搜索方法 深度优先搜索(Depth First Search, DFS) 广度优先搜索(Breadth First Search, BFS),North China Electric Power University,page14,2019/3/8,网络拓扑分析(TOPO),目的 利用元件的拓扑联结关系和
6、遥信 值确定网络的拓扑岛 厂站拓扑分析(开关节点) + (开关状态) = (节点母线),North China Electric Power University,page15,2019/3/8,网络拓扑分析(TOPO) (续),North China Electric Power University,page16,2019/3/8,网络拓扑分析(TOPO) (续),North China Electric Power University,page17,2019/3/8,网络拓扑分析(TOPO) (续),系统的拓扑分析,(支路节点) + (节点母线) = (支路母线) 系统中，输电线路把同
7、一电压等级的厂站联成一个拓扑岛。,North China Electric Power University,page18,2019/3/8,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 Power University,page19,2019/3/8,深度优先搜索方法DFS,1,2,5,9,3,4,6,7,10,8,11,先儿孙再兄弟,North China Electric Power University,page20,2019/3/8
8、,广度优先搜索(BFS),先兄弟再儿孙,1,3,4,5,6,7,8,9,10,2,11,while(TRUE) for( j1=1; j1=idi; j1+ )if( imij1 != 0 ) j=imij1;/取出关联节点jimij1=0;/清除for( i1=1; i1=idj; i1+ ) if(imji1 = i) imji1=0; ;/清除if( ioij = 0 ) itk=i;k+; ioij=k;i=j;/转而检索i的儿子jj1=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
9、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,1,3,4,2,id1=1, im1=2 id2=3, im2=1,3,4 id3=1,im3=2 id4=1,im4=2,5,North China Electric Power University,page22,2019/3/8,量测系统可观测性分析,电力系统的状态： 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 要解方程AX=b 若要解存在，要求A可逆 F(x)=0有解,拓
10、扑方法-通过拓扑树的搜索判断系统的可观测性,North China Electric Power University,page23,2019/3/8,可观测性分析的拓扑方法量测分类,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,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+jQ12,P21+jQ21,P+jQ,P+jQ,North China Electric Power University,page24,2019/3/8,量测系统的可观测性分析(续),原理,P12+jQ12,P21+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 University,page25,2019/3/8,量测系统的可观测性分析(续),利用支路量测确定可观测岛,利用节点注入量测扩大可观测岛,节点4 可以上可观测岛,North China Electric Power University,page26,2019/3/8,可观测性分析的步骤,(1)支路潮流量 形成处始可观测岛,(2)用注入量测扩大可观测岛,(3)进一步利用可观测岛的边界注入量测合并可观测岛,
