North China Electric Power University第十七讲 调度自动化（1）肖仕武 Office:J5B309 Tel:80794899North China Electric Power Universitypage2*网络拓扑和可观测性分析 North China Electric Power Universitypage3*EMS拓扑 分析 动态 着色可观 测性 分析网络通 信SCA DA DB遥信网络 结构母线 模型SE结 果实时状 态估计 坏数据 辫识遥测历史 断面历史 断面 保存超短期 负荷预 测预测 数据外 网 等 值 在 线 潮 流潮流 结果静态安全 评定 自动故障 选择 最优潮流校正对策 分析 在线故障 计算智能化 网络建 模灵敏度分 析经济评估 分析量测 系统 分析 维护短路容量 扫描 静态电压稳 定分析 暂态稳定 分析短期 负荷 预测开停 机 计划发电计 划North China Electric Power Universitypage4*如何描述电网的连接关系？North China Electric Power Universitypage5*电力系统网络模型节点模型l用电气连接点(Node)描述电力设备间的连接关系 l实际电力系统计算的给定条件之一 l设备分为单端设备、双端设备和节点 l双端设备 n线路（串联电抗器） ，变压器，开关，刀闸 n描述：设备名 FROM node1 TO node2 l单端设备 n发电机，负荷，电容器，电抗器等 n描述：设备名 AT node1 n单端设备是一类特殊的双端设备，其一端固定为大地123ln1ln2ld1ln1 from node1 to node2 ln2 from node2 to node3 ld1 at node3North China Electric Power Universitypage6*双端电力设备ABABABAB线路（串联电抗器）变压器开关刀闸North China Electric Power Universitypage7*单端电力设备发电机电容器GAAAA负荷电抗器North China Electric Power Universitypage8*电力系统网络模型节点模型的例子l开关 From TolA 1 2 lB 1 3lC 2 4 lD 3 5lE 4 6lF 5 6North China Electric Power Universitypage9*电力系统网络模型典型节点模型单 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 Universitypage10*电力系统网络模型母线模型l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）n闭合的开关和刀闸n极短的连接线l为什么需要母线模型？n大大简化分析计算l母线模型电力系统分析计算的基础North China Electric Power Universitypage11*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 Universitypage12*母线模型中省掉的开关竟然这么大！S F 6 开 关 模 型 照 片North China Electric Power Universitypage13*拓扑分析l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l分析步骤n厂站的结线分析n系统的结线分析 l搜索方法n深度优先搜索(Depth First Search, DFS)n广度优先搜索(Breadth First Search, BFS)North China Electric Power Universitypage14*网络拓扑分析(TOPO)目的 利用元件的拓扑联结关系和遥信 值确定网络的拓扑岛厂站拓扑分析l(开关节点) + (开关状态) = (节点母线)North China Electric Power Universitypage15*网络拓扑分析(TOPO) (续)North China Electric Power Universitypage16*网络拓扑分析(TOPO) (续)North China Electric Power Universitypage17*网络拓扑分析(TOPO) (续)l系统的拓扑分析l(支路节点) + (节点母线) = (支路母线)l系统中，输电线路把同一电压等级的厂站联 成一个拓扑岛。North China Electric Power Universitypage18*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 Universitypage19*深度优先搜索方法DFS1259346710811先儿孙再兄弟North China Electric Power Universitypage20*广度优先搜索(BFS)先兄弟再儿孙 1345678910211while(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1342id1=1, im1=2 id2=3, im2=1,3,4 id3=1,im3=2 id4=1,im4=25North China Electric Power Universitypage22*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n要解方程AX=bn若要解存在，要求A可逆nF(x)=0有解拓扑方法-通过拓扑树的搜索判断系统的可观测性North China Electric Power Universitypage23*可观测性分析的拓扑方法量测分类l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l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+jQ12P21+jQ21P+jQP+jQNorth China Electric Power Universitypage24*量测系统的可观测性分析(续)原理P12+jQ12P21+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 Universitypage25*量测系统的可观测性分析(续)利用支路量测确定可观测岛w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 Universitypage26*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