【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于智能变电站仿真测试，涉及基于拓扑遍历的复杂电气网络自动生成导纳矩阵方法与系统。
技术介绍
1、目前电力系统的仿真系统多关注多变电站之间的电气连接关系建模，多关注于针对某一固定的运行方式，多关注保护对断路器的跳闸行为，对于变电站内部的建模处理的比较简化，如忽略了对刀闸、母联、分段等的建模处理。此种简化处理造成故障仿真过程中不能动态真实反映电网拓扑的实际连接关系。而对于反应真实变电站内部以及变电站之间电气拓扑连接关系的复杂电气网络的导纳矩阵的自动生成，也缺少其实现方法的相关研究。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供基于拓扑遍历的复杂电气网络自动生成导纳矩阵方法与系统，实现复杂电气网络各序网络导纳矩阵的自动生成，为复杂电气网络的故障仿真与相关二次设备的测试提供了技术支撑。
2、本专利技术采用如下的技术方案。
3、本专利技术第一方面提供基于拓扑遍历的复杂电气网络自动生成导纳矩阵方法，包括：
4、s1：建立电气元件图元模型，包括电气元件的图形、参数、对外连接点；
5、s2：通过所述对外连接点进行电气元件图元模型的连接，形成电气网络拓扑连接图，并设置电气元件的状态、参数值和故障点；
6、s3：基于所述参数值建立电气元件图元模型的电气阻抗等效模型；
7、s4：根据电气网络拓扑连接图中电气元件图元模型的连接情况和电气元件的状态进行网络划分，并筛选出有源网络；
8、s5：分别对
9、s6：基于所述电气阻抗等效模型分别对各正序网络、负序网络、零序网络生成对应阻抗表；
10、s7：基于所述阻抗表生成各正序网络、负序网络、零序网络对应的导纳矩阵。
11、优选地，s1所述电气元件包括有阻抗电气元件、无阻抗电气元件、中性点接地点元件，其中有阻抗电气元件包括线路、变压器、电抗器、电容器、电源、负荷以及故障点，无阻抗电气元件包括母线、断路器、刀闸、母联、分段、ct、pt以及零电位点。
12、优选地，s2中，通过所述对外连接点进行电气元件图元模型的连接，包括：
13、将电源和负荷元件的图元模型的一端外连接点与零电位点元件的图元模型连接；
14、设置电气元件的状态，包括：
15、设置断路器和刀闸的状态，均分为分位与合位两个状态，设置为分位状态时导致相连的电气回路断开，设置为合位状态时连通相连的电气回路；
16、设置电气元件的故障点，包括：
17、在拓扑线路上、电抗器内部或变压器设置故障点，设置在拓扑线路上时，按所在位置按比例分割线路；设置在电抗器内部或变压器时，平分电抗器或变压器的电抗。
18、优选地，s3中，基于所述参数值建立电气元件图元模型的电气阻抗等效模型，包括：
19、根据所述参数值得到电气元件内部阻抗支路，将内部阻抗支路串、并联组合，得到电气元件图元模型的电气阻抗等效模型；其中每个内部阻抗支路包括一个阻抗和两个连接点，其中进行内部阻抗支路之间相连的连接点为对内连接点，不进行内部阻抗支路之间连接的连接点构成电气元件模型的对应的对外连接点。
20、优选地，在建立变压器、电源和电抗器的电气阻抗等效模型时，变压器、电源和电抗器的中性点接地阻抗元件的接地阻抗等效为3乘k倍的中性点接地阻抗元件的阻抗再加上中性点接地阻抗元件对应串联的内部支路阻抗；在建立其他电气元件的电气阻抗等效模型时采用电阻与电抗的串联，其中电阻与电抗的值由电气元件的阻抗参数确定；其中k的取值方式为：
21、若变压器和电源、电抗器在正序网络或负序网络中，则k为0，若变压器和电源、电抗器在零序网络中，则k为1。
22、优选地，s4中，根据电气网络拓扑连接图中电气元件图元模型的连接情况和电气元件的状态进行网络划分，并筛选出有源网络，包括：
23、遍历电气网络拓扑连接图中所有电气元件，根据电气元件拓扑连接关系和断路器状态、刀闸状态，判断是否有电气元件集合中的电气元件与当前遍历的电气元件相连，如果没有则根据当前遍历的电气元件定义新的电气元件集合；如果只有一个电气元件集合中的电气元件与当前遍历的电气元件相连，则当前遍历的电气元件归属于此电气元件集合；如果有多个电气元件集合中的电气元件与当前遍历的电气元件相连，则与当前遍历的电气元件相连的多个电气元件集合合并，并将当前遍历的电气元件归属于合并后的电气元件集合；最终遍历完所有电气元件后所形成的每一电气元件集合对应为一个子电气网络，其中含电源且含有负荷或故障点的子电气网络为有源网络。
24、优选地，s5中，正序网络和负序网络的生成方式为：
25、以有源网络的电气元件为节点，以连接关系为边，构建连通图；
26、以连通图中的电源作为起始节点，连通图中的负荷或故障点作为终止节点，遍历获取起始节点到终止节点之间的所有路径，将所有路径中的所有节点，按电气元件的连接关系，形成正序网络和负序网络，并在正序网络中剔除中性点接地阻抗元件、空载线路、空载变压器。
27、优选地，s5中，零序网络的生成方式为：
28、以有源网络的电气元件为节点，以连接关系为边，构建连通图；
29、以连通图中的故障点为起始节点，以连通图中的一个中性点接地点元件为终止节点，遍历获取起始节点到终止节点之间的所有路径，按照路径经过的电气元件的连接关系形成零序网络；若有源网络中不含有故障点或中性点接地点元件，则不进行零序网络的生成。
30、优选地，所述路径的遍历方式为：
31、5.1）、将起始节点入栈并标记为已访问节点，新入栈的节点为栈顶节点；
32、5.2）、查看当前栈顶节点在连通图中，是否能找到：可以到达、且没有入栈、且没有从当前栈顶节点出发访问过的节点；
33、5.3）、如果能找到，则将找到的节点入栈作为新的栈顶节点，并标记为已访问节点；当栈顶节点为终止节点时，设置终止节点没有被访问过，输出栈中各个节点作为获取的一条路径；弹出栈顶节点，并以压在所弹出的栈顶节点下的节点作为当前栈顶节点，跳转到步骤5.2）；
34、5.4）、如果不能找到，则将当前栈顶节点出栈，并且将与当前栈顶节点相邻的全部节点设为未访问节点，此时若栈为空，则进入s6，否则跳转到步骤5.2）。
35、优选地，s6中，基于s3建立的电气阻抗等效模型分别对各正序网络、负序网络、零序网络生成对应阻抗表，包括：
36、针对s3建立的电气阻抗等效模型，分别将正序网络、负序网络以及零序网络中的无阻抗电气元件按其拓扑连接关系合并等效成一个连接点，并给此连接点命名唯一的连接点编号，有阻抗电气元件重新生成对应电气阻抗等效模型；
37、由正序网络、负序网络以及零序网络的电气阻抗等效模型中的正序内部阻抗支路和正序内部本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于拓扑遍历的复杂电气网络自动生成导纳矩阵方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于拓扑遍历的复杂电气网络自动生成导纳矩阵方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的基于拓扑遍历的复杂电气网络自动生成导纳矩阵方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的基于拓扑遍历的复杂电气网络自动生成导纳矩阵方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的基于拓扑遍历的复杂电气网络自动生成导纳矩阵方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的基于拓扑遍历的复杂电气网络自动生成导纳矩阵方法，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的基于拓扑遍历的复杂电气网络自动生成导纳矩阵方法，其特征在于：
8.根据权利要求1所述的基于拓扑遍历的复杂电气网络自动生成导纳矩阵方法，其特征在于：
9.根据权利要求7或8所述的基于拓扑遍历的复杂电气网络自动生成导纳矩阵方法，其特征在于：
10.根据权利要求1所述的基于拓扑遍历的复杂电气网络自动生成导纳矩阵方法，其特征在于：
11.根据权利
12.基于拓扑遍历的复杂电气网络自动生成导纳矩阵系统，利用权利要求1-11任一项所述方法，其特征在于，所述系统包括：
13.一种终端，包括处理器及存储介质；其特征在于：
14.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-11任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.基于拓扑遍历的复杂电气网络自动生成导纳矩阵方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于拓扑遍历的复杂电气网络自动生成导纳矩阵方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的基于拓扑遍历的复杂电气网络自动生成导纳矩阵方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的基于拓扑遍历的复杂电气网络自动生成导纳矩阵方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的基于拓扑遍历的复杂电气网络自动生成导纳矩阵方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的基于拓扑遍历的复杂电气网络自动生成导纳矩阵方法，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的基于拓扑遍历的复杂电气网络自动生成导纳矩阵方法，其特征在于：
8.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘晓明，夏东，邓立晨，许琛雍，蒋康，张良杰，濮睿，石旭江，赵耀，肖逸凡，魏雨萱，韩民畴，任世轩，奚路，朱叶叶，杨启明，赵子宁，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司，
类型：发明
国别省市：
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