[发明专利]基于回溯思想改进GN算法的220kV城市环网分区方法

说明书

技术领域

本发明涉及500/220kV电磁环网200kV侧环网开环运行技术领域，具体涉及一种基于回溯思想改进GN算法的220kV城市环网分区方法。

背景技术

目前500/220kV电网已经成为电力功率传输网架的核心部分。当输电网出现故障时，会对电网的安全可靠运行造成极大危害，然而就我国现阶段的国情而言，尚不能对输电线路和电气设备进行大规模的改造，因此采取500/220kV电网220kV环网分区措施已成为运行人员在电网发展中抑制电网短路电流水平的共识。

随着我国电压等级的不断发展，受端电网分区势在必行，正如《电力系统安全稳定导则》中明确指出的：“随着高一级电压电网的建设，下级电压电网应逐步实现分区运行，相邻分区之间保持互为备用，应避免和消除影响电网安全稳定的不同电压等级的电磁环网”。

虽然已有很多关于电磁环网分区运行的研究，但大多都是依靠工程经验来制定分区方案，比较主观，且实际制定分区方案时需要耗费大量的时间进行重复性的校验工作。为此，有学者考虑到电力网络结构类似于复杂网络，因此针对性地采用该复杂网络理论中的传统GN分裂算法(Girvan-Newman分裂算法)并应用于电磁环网分区中，但是传统GN分裂算法本身没有考虑实际电网的分区原则，且针对同一种分区数目只能获得一种分区方案，难以保证实际制定分区方案的可行性和合理性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于回溯思想改进GN算法的220kV城市环网分区方法，以解决传统GN算法在获得分区方案时的单一性缺陷。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种基于回溯思想改进GN算法的220kV城市环网分区方法，包括以下步骤：

步骤1：读取电网数据，获取电网220kV变电站数据、交流线数据及其与电网500kV变电站有直接电气联系的220kV变电站节点号，抽象成电网拓扑信息，并根据电网拓扑信息，形成初始邻接矩阵adjMatrix；

步骤2：使用Floyd算法(Floyd-Warshall algorithm)获取所有线路的边介数信息edgeNessInfo，初始化电网最大允许断开线路数cutLineMax及断线迭代索引iter＝1；

步骤3：使用GN算法获取断开线路的信息，并根据断开线路修正邻接矩阵，获得修正后的邻接矩阵adjMatrixRe，以及直接得到一种分区方案；

步骤4：检测是否出现三台及以上的串供结构，若出现串供结构，则修正表征网络图的邻接矩阵；

步骤5：判断当前分区是否存在不满足主变台数要求的枢纽变电站运行条件，所述运行条件为“500kV变电站主变为两台的，不能独立供一片区，需与其他500kV变电站“手拉手”运行，具有三台主变的500kV站可独立供电一片区域”，若判断不符合电网要求或者说没有遍历完所有的断线信息，则进行下一步迭代，将断线迭代索引iter加1，将满足要求的分区方案存储至分区方案集合schemes中；

步骤6：采用广度优先搜索算法获取分区方案中每个分区所包含的站点信息，将这些站点信息存储至分区格局字典zoneDic中；

步骤7：初始化最大可合线路数iterMax＝iter并初始化头部起始记录编号iterID＝1，并行执行头部闭合线路模块和尾部闭合线路模块；

步骤8：所述头部闭合线路模块的执行过程为：进入头部闭合线路模块，初始化头部闭合线路模块外层最大可合线路数iterHeaderMax＝iter；判断头部闭合线路模块外层最大可合线路数iterHeaderMax是否大于0，若大于0，则继续执行，并将iterHeaderMax自减1；初始化头部迭代索引iterHeader＝iterID，并将iterID自加1；判断iterHeader是否不超过iterMax，若不超过，则继续执行，并令iterHeader自加1；根据iterHeader的值及目前的断线信息，修正邻接矩阵，获得修正后的邻接矩阵为adjMatrixRe1；判断是否出现三台及以上的串供结构，若出现，则修正表征网络图的邻接矩阵；判断当前分区是否存在不满足主变台数要求的枢纽变电站运行；