基于元件整合的拓扑分析算法

张兴波，李炳祥

（北京国际系统控制有限公司，北京 100083）

电力系统的网络拓扑分析主要用来处理开关状态的变化对电网结构产生的影响，是各种电网分析软件的基础。因此，电网拓扑分析的快速性和准确性就显得尤为重要[1]。

目前，网络拓扑分析方法主要有树搜索法和矩阵法两种。树搜索法分为深度优先搜索法和广度优先搜索法，矩阵法分为邻接矩阵法和关联矩阵法。

1 不同拓扑分析算法的比较

[1]中对不同拓扑分析算法进行了分析和比较，并得出以下结论：对环型电网，矩阵法比深度优先法有优势；而对发散型电网，两者则相差无几。起始节点的选择对矩阵法和深度优先法的拓扑速度影响很大，而对节点融合法和广度优先法则影响不大。

在拓扑分析算法的具体实现上，深度优先法原理简单，编程易于实现，但运行时占用系统资源较多；而广度优先法则能够节省系统资源，但原理复杂，对编程技巧要求较高。

2 提高拓扑分析速度的方法

在实际应用中发现，不论采用那一种拓扑算法，随着电网规模的扩大，网络的节点数和支路数的增减，拓扑计算量都会迅速增加，从而降低拓扑计算的速度。因此减少参与拓扑计算的电力元件数量，将有效提高拓扑计算的速度。

考虑到只有开关状态的变化才会改变电网设备的带电状态，在拓扑分析计算之前，对电网模型进行元件整合后，再进行具体的拓扑分析计算，具体的处理流程如图1所示。……