[发明专利]一种运用在区域电网的电压质量信息自动回溯方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网管理与应用领域，具体来说是一种运用在区域电网的电压质量信息自动回溯方法。

背景技术

目前区域电网电压质量信息重点关注的是合格率，当某点的电压合格率有很长一段时间低于国家要求的时候，供电企业电能质量管理专责往往是通过人工分析，查找出引起该点电压合格率低的原因。

现有的区域电网电压质量信息主要是利用实时电压监测系统采集各监测点(电网节点)电压数据，给出电压质量的最终统计结果，但并未对结合实际电网的拓扑结构对电压合格率低的原因进行分析。

目前，供电企业发现电网的某点电压质量合格率长时间处于不合格状态时，变电站监控人员将汇报电能质量管理专责，电能质量管理专责根据该点所处电网的节点信息，人工绘制出该点的节点树结构，从该点出发，根据合格率低的时间区域查找上级节点是否也存在电压合格率低的问题，如果是，那么将其列入可能解的集合中，如果不是，则舍弃。然后再根据每个可能解依次往上查找上一级的可能解。最终将电网的拓扑结构的最上层可能解认定为电压合格率低的源头。这样也就找到了电压合格率低的一个或几个链式关系图，电能质量管理专责依据这些链式关系图制定相关的电压质量改善方案，以此提高该点的电压合格率。

现有技术的缺点：

1)人工查找，耗时费力。

2)电压合格率低的原因不能可视化呈现给供电企业管理人员

3)原因查找过程中没有采取优化方法进行可能解的简化，给出的解是可能解，没有考虑最终给出最优解。这样使得工作量很大，且如果电网很复杂的时候可能最终可能找不出完整解。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中存在的不足，提供一种运用在区域电网的电压质量信息自动回溯方法，提高了电网电压质量管理人员工作效率。它是基于电压监测系统数据及区域电网拓扑结构来回溯寻找电网电压合格率低的原因的一种方法。电压质量信息回溯方法是一种组织得井井有条的、能避免不必要重复搜索的穷举式搜索算法。它首先要将电网电压合格率低的问题进行适当的转化，得出电压合格率低的原因的状态空间树。回溯法再通过构造约束函数，可以大大提升程序效率，因为在深度优先搜索的过程中，不断的将每个解(并不一定是完整的，事实上这也就是构造约束函数的意义所在)与约束函数进行对照从而删除一些不可能的解，这样就不必继续把解的剩余部分列出从而节省部分时间。

本发明所要解决的技术问题：

1)智能获取区域电网的拓扑结构；

2)通过回溯算法进行电压合格率低的原因溯源；

3)回溯算法过程中考虑电网潮流及其他限制条件以提高程序计算效率；

4)给出最优解。

本发明通过如下技术方案予以实现：

一种运用在区域电网的电压质量信息自动回溯方法，包括以下四个模块：

(1)区域电网拓扑采集模块，采集区域电网的拓扑结构并将数据输出给回溯算法模块；

(2)区域电网各节点无功设备可用率模块，采集各个节点无功设备运行状态并计算出各个节点的无功设备可用率，并将其数据输出给回溯算法模块；

(3)区域电网节点电压数据解析模块，综合对比并分析计量自动化系统、电压监测系统、调度自动化系统的节点电压数据，给出一个值得信赖的电压质量数据，确保数据来源的可靠性，并将电压质量数据作为回溯算法的输入；

(4)回溯算法模块，包含：启动条件判断、回溯计算数据输入、回溯计算过程和回溯计算数据输出；

以上四个模块之间的关系是：区域电网拓扑采集模块及区域电网节点电压数据解析模块共同将结果输出给回溯算法模块，经过回溯算法模块计算后，将电压信息质量回溯结果输出。。

所述区域电网拓扑采集模块实现方法：

(1)拓扑空间数据结构的构建，拓扑空间数据结构是根据拓扑几何学原理进行空间数据组织的方式，在电网拓扑关系中，多边形结构是拓扑空间数据结构的具体体现，根据多边形结构，建立相应的数据表用于描述结点、线段、多边形的几何属性以及其对应设备的业务属性；

(2)对电网设备点、电网线以及电网区域面进行测量采集位置信息，根据建立的拓扑空间数据结构填充对应的位置属性，建立完整的设备空间数据表，电网设备点之间的空间数据关系包括拓扑包含、拓扑相邻和拓扑关联；