智能配電網(wǎng)拓撲信息的分布式存儲和管理方法.pdf

1、配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)拓撲信息是重要的基礎(chǔ)信息之一，一般采取集中式的存儲和管理方式，由專用的服務(wù)器完成相應(yīng)的功能。拓撲信息的集中存儲和管理方式具有信息完整直觀、易于管理、便于維護等優(yōu)點，但也存在著對管理服務(wù)器依賴性強、拓撲信息更新的快速性和靈活性較差、與實際物理結(jié)構(gòu)不對應(yīng)時難以及時發(fā)現(xiàn)等不足之處。當前配電網(wǎng)分支眾多、運行復(fù)雜，正常運行時，系統(tǒng)調(diào)度需要采集、檢測全網(wǎng)數(shù)據(jù)，接收、發(fā)送大量指令信息;故障時，需要結(jié)合拓撲結(jié)構(gòu)快速、準確地對故障

2、進行診斷、隔離。近年來，分布式的保護和控制系統(tǒng)在智能配電網(wǎng)中得到廣泛的關(guān)注，分布式系統(tǒng)具有較高的靈活性和適應(yīng)性，更符合智能配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點和運行要求，在分布式系統(tǒng)中不適合繼續(xù)采用集中式的拓撲信息存儲和管理方法，因此有必要研究適應(yīng)于分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點和功能要求的拓撲信息存儲和管理方法。
　　本文在參閱前人研究的基礎(chǔ)上，提出一種適用于智能配電網(wǎng)分布式保護和控制的網(wǎng)絡(luò)拓撲信息存儲和管理方法。每個智能配電終端(DSTU，Distribut

3、ed SmartTerminal Unit)僅需配置安裝處的基本拓撲信息，通過有序的廣播通信策略自動完成相鄰配電終端的辨識和拓撲邏輯層的劃分，實現(xiàn)局部拓撲信息的識別與存儲，為快速的保護和控制功能提供所需的拓撲支撐?；诰植客負渥R別結(jié)果生成拓撲最小連接樹，以拓撲最小連接樹為基本單元確定代理節(jié)點，提出基于代理節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)拓撲簡化方法，為需要大范圍拓撲信息的功能提供支持。文章以典型配電網(wǎng)為例，分析、驗證了拓撲信息的分布式存儲和管理辦法在配電網(wǎng)故

4、障自愈系統(tǒng)中的應(yīng)用。
　　具體地，文章首先闡述了拓撲信息的分布式系統(tǒng)控制策略，包括拓撲信息的存儲和管理的基本思路、分布式系統(tǒng)的通信策略。(1)在分布式系統(tǒng)中，不設(shè)置存儲和管理全網(wǎng)拓撲信息的集中式服務(wù)器，分散安裝的DSTU受存儲和計算能力的限制，也不可能代替原有的集中式服務(wù)器對全網(wǎng)的拓撲信息進行存儲和管理。因此可以將整個電網(wǎng)的拓撲信息根據(jù)DSTU的安裝配置情況進行分解，分解為多個局部拓撲信息，每個DSTU只存儲與之相關(guān)的局部拓撲信息

5、。DSTU可以與其它DSTU進行對等通信交互各自的拓撲信息，為分布式系統(tǒng)完成各種功能提供拓撲信息支持。(2)分布式通信策略包括廣播通信和點對點通信兩類，其中廣播通信又可劃分為初始化廣播和在線廣播。文章定義了各類通信方式的觸發(fā)條件、應(yīng)用范疇、通信策略、終止條件等。DSTU上電后，各智能終端按照預(yù)先設(shè)定的廣播策略進行初始化廣播，識別相鄰終端;相鄰終端確定后采用更加高效的點對點通信完成開關(guān)位置狀態(tài)等相關(guān)拓撲信息的交互;如有新的智能終端、支路投

6、入時采用在線廣播的方式通知區(qū)域內(nèi)相關(guān)設(shè)備更新拓撲信息。
　　其次，詳細闡述了拓撲信息分布式存儲和管理的具體方法，該方法可分為兩部分:第一部分包括相鄰節(jié)點的辨識及局部拓撲信息的存儲。在初始化階段，根據(jù)智能配電網(wǎng)的具體結(jié)構(gòu)為各DSTU配置基本拓撲信息，該信息只包含DSTU安裝位置處的節(jié)點信息和對應(yīng)的支路信息等，不包含相鄰DSTU的拓撲信息。DSTU上電工作后根據(jù)預(yù)先設(shè)定的策略進行初始化廣播，劃分邏輯層、自動識別相鄰DSTU，形成并存儲

7、局部拓撲信息，當外部拓撲改變，相關(guān)信息會自動刷新，以確保存儲的局部拓撲信息與實際物理結(jié)構(gòu)一致。第二部分包括代理節(jié)點的在線劃分及拓撲信息的簡化?；诰植客負渥R別信息確定代理節(jié)點，應(yīng)用代理節(jié)點簡化全局拓撲，為分布式系統(tǒng)提供了一種大范圍拓撲信息的交互方式。為此，文章定義了代理節(jié)點劃分原則、代理節(jié)點管理范圍以及代理節(jié)點與被代理節(jié)點、其他代理節(jié)點信息交互方式。
　　最后，以含有分布式電源的典型配電網(wǎng)為例，分析、驗證本文提出的拓撲信息的分布式