本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)故障恢復(fù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于矩陣消元的電網(wǎng)故障恢復(fù)路徑搜索方法。

背景技術(shù)：

電網(wǎng)故障恢復(fù)是指當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時，可能導(dǎo)致某些供電設(shè)備失電，此時需為非故障失電設(shè)備搜索供電路徑進行供電恢復(fù)；現(xiàn)有供電路徑搜索主要基于調(diào)度自動化系統(tǒng)獲取電網(wǎng)的實時運行狀態(tài)（包括電網(wǎng)內(nèi)開關(guān)、刀閘的開合信息），基于上述信息采用遺傳算法、粒子群算法等智能優(yōu)化方法或依賴專家系統(tǒng)等方法實現(xiàn)。但上述方法在路徑搜索過程中主要存在以下問題：1）智能優(yōu)化方法對初始化狀態(tài)的依賴性較大，隨機性較強；2）智能優(yōu)化方法主要基于某一目標(biāo)進行搜索，可能陷入次優(yōu)解搜索，其所得路徑的優(yōu)劣性難以保證；3）智能優(yōu)化方法無法找到所有滿足運行約束的供電路徑，路徑完備性不足；4）專家系統(tǒng)依賴于運行經(jīng)驗，其應(yīng)用靈活性較差；5）專家系統(tǒng)方法需要構(gòu)建龐大的運行知識庫，數(shù)據(jù)維護量大，難以滿足在線運行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種基于矩陣消元的電網(wǎng)故障恢復(fù)路徑搜索方法，解決了智能優(yōu)化方法對初始化狀態(tài)的依賴性較大，其所得路徑的優(yōu)劣性難以保證的技術(shù)問題。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決以上技術(shù)問題的：

一種基于矩陣消元的電網(wǎng)故障恢復(fù)路徑搜索方法，包括以下步驟：

第一步、基于電網(wǎng)內(nèi)電氣設(shè)備的基本組成、連接關(guān)系以及網(wǎng)絡(luò)拓撲模型，通過結(jié)線分析，即根據(jù)電網(wǎng)內(nèi)開關(guān)、刀閘的具體開合信息，將電網(wǎng)等值為開關(guān)刀閘-子系統(tǒng)模型；

第二步、采用子系統(tǒng)-開關(guān)刀閘模型，根據(jù)故障后子系統(tǒng)間的連接關(guān)系，形成關(guān)聯(lián)矩陣，通過對矩陣中關(guān)聯(lián)子系統(tǒng)所在行、列元素的順序消元，實現(xiàn)了對于失電子系統(tǒng)恢復(fù)路徑的快速搜索。

本發(fā)明所設(shè)計的基于矩陣消元的故障恢復(fù)路徑搜索方法，以子系統(tǒng)為基本搜索單元，通過形成關(guān)聯(lián)矩陣并對其消元，大大簡化故障恢復(fù)分析過程，可以快速得到故障路徑；通過對某地區(qū)局部電網(wǎng)進行故障模擬，并在此基礎(chǔ)上進行路徑搜索，獲得了良好的效果，驗證了基于矩陣消元的電網(wǎng)故障恢復(fù)路徑搜索方法的正確性及有效性。

附圖說明

圖1為局部電網(wǎng)模型圖；

正常情況下：220kV I母（設(shè)備1）、II母線（設(shè)備2）、110kV I母（設(shè)備3）、II母（設(shè)備4）并列運行，10kVI母（設(shè)備5）、II母（設(shè)備6）分列運行，主變?nèi)齻?cè)開關(guān)均處于合位。#2主變（設(shè)備7）發(fā)生故障后，與主變相連的3個斷路器2202（設(shè)備8）、1102（設(shè)備9）、1002（設(shè)備10）跳閘，造成10kVII母失電；

圖2為子系統(tǒng)-開關(guān)刀閘模型圖；

故障后經(jīng)拓撲分析，所形成的子系統(tǒng)圖，其中#2變壓器為故障設(shè)備，2202、1102、1002斷開，形成了故障失電子系統(tǒng)3；10kV II母為非故障失電設(shè)備，形成了非故障失電子系統(tǒng)4；1012斷路器（設(shè)備11）為不帶電設(shè)備，形成不帶電子系統(tǒng)2；其余部分設(shè)備形成帶電子系統(tǒng)1；

圖3為恢復(fù)路徑搜索流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明：

對各子系統(tǒng)列寫關(guān)聯(lián)矩陣（由于關(guān)聯(lián)矩陣為對稱矩陣，因此只列寫下三角元素）：

；

本例中只形成了一個非故障失電子系統(tǒng)，為非故障失電子系統(tǒng)4搜索恢復(fù)路徑，具體如下：

；

Aj表示矩陣消去第4行、第4列元素所得矩陣的行列式，m42=1，子系統(tǒng)2為不帶電子系統(tǒng)，繼續(xù)消元；

；

式中：m12=1，且子系統(tǒng)1為帶電子系統(tǒng)，則4→2→1為一條恢復(fù)路徑，搜索結(jié)束。

綜上所述，本發(fā)明所設(shè)計的基于矩陣消元的故障恢復(fù)路徑搜索方法，以子系統(tǒng)為基本搜索單元，通過形成關(guān)聯(lián)矩陣并對其消元，大大簡化故障恢復(fù)分析過程，可以快速得到故障路徑；通過對某地區(qū)局部電網(wǎng)進行故障模擬，并在此基礎(chǔ)上進行路徑搜索，獲得了良好的效果，驗證了基于矩陣消元的電網(wǎng)故障恢復(fù)路徑搜索方法的正確性及有效性。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。