配电网自动化系统中,网络拓扑信息是重要的基础信息之一,一般采取集中式的存储和管理方式,由专用的服务器完成相应的功能。拓扑信息的集中存储和管理方式具有信息完整直观、易于管理、便于维护等优点,但也存在着对管理服务器依赖性强、拓扑信息更新的快速性和灵活性较差、与实际物理结构不对应时难以及时发现等不足之处。当前配电网分支众多、运行复杂,正常运行时,系统调度需要采集、检测全网数据,接收、发送大量指令信息;故障时,需要结合拓扑结构快速、准确地对故障进行诊断、隔离。近年来,分布式的保护和控制系统在智能配电网中得到广泛的关注,分布式系统具有较高的灵活性和适应性,更符合智能配电网的结构特点和运行要求,在分布式系统中不适合继续采用集中式的拓扑信息存储和管理方法,因此有必要研究适应于分布式系统结构特点和功能要求的拓扑信息存储和管理方法。本文在参阅前人研究的基础上,提出一种适用于智能配电网分布式保护和控制的网络拓扑信息存储和管理方法。每个智能配电终端(DSTU,Distributed Smart Terminal Unit)仅需配置安装处的基本拓扑信息,通过有序的广播通信策略自动完成相邻配电终端的辨识和拓扑逻辑层的划分,实现局部拓扑信息的识别与存储,为快速的保护和控制功能提供所需的拓扑支撑。基于局部拓扑识别结果生成拓扑最小连接树,以拓扑最小连接树为基本单元确定代理节点,提出基于代理节点的网络拓扑简化方法,为需要大范围拓扑信息的功能提供支持。文章以典型配电网为例,分析、验证了拓扑信息的分布式存储和管理办法在配电网故障自愈系统中的应用。具体地,文章首先阐述了拓扑信息的分布式系统控制策略,包括拓扑信息的存储和管理的基本思路、分布式系统的通信策略。(1)在分布式系统中,不设置存储和管理全网拓扑信息的集中式服务器,分散安装的DSTU受存储和计算能力的限制,也不可能代替原有的集中式服务器对全网的拓扑信息进行存储和管理。因此可以将整个电网的拓扑信息根据DSTU的安装配置情况进行分解,分解为多个局部拓扑信息,每个DSTU只存储与之相关的局部拓扑信息。DSTU可以与其它DSTU进行对等通信交互各自的拓扑信息,为分布式系统完成各种功能提供拓扑信息支持。(2)分布式通信策略包括广播通信和点对点通信两类,其中广播通信又可划分为初始化广播和在线广播。文章定义了各类通信方式的触发条件、应用范畴、通信策略、终止条件等。DSTU上电后,各智能终端按照预先设定的广播策略进行初始化广播,识别相邻终端,相邻终端确定后采用更加高效的点对点通信完成开关位置状态等相关拓扑信息的交互;如有新的智能终端、支路投入时采用在线广播的方式通知区域内相关设备更新拓扑信息。其次,详细阐述了拓扑信息分布式存储和管理的具体方法,该方法可分为两部分:第一部分包括相邻节点的辨识及局部拓扑信息的存储。在初始化阶段,根据智能配电网的具体结构为各DSTU配置基本拓扑信息,该信息只包含DSTU安装位置处的节点信息和对应的支路信息等,不包含相邻DSTU的拓扑信息。DSTU上电工作后根据预先设定的策略进行初始化广播,划分逻辑层、自动识别相邻DSTU,形成并存储局部拓扑信息,当外部拓扑改变,相关信息会自动刷新,以确保存储的局部拓扑信息与实际物理结构一致。第二部分包括代理节点的在线划分及拓扑信息的简化。基于局部拓扑识别信息确定代理节点,应用代理节点简化全局拓扑,为分布式系统提供了一种大范围拓扑信息的交互方式。为此,文章定义了代理节点划分原则、代理节点管理范围以及代理节点与被代理节点、其他代理节点信息交互方式。最后,以含有分布式电源的典型配电网为例,分析、验证本文提出的拓扑信息的分布式存储与管理方法在故障自愈系统中的应用。文章的算例分析、验证由两部分组成,第一部分是拓扑信息的生成过程,第二部分是生成的拓扑信息在故障检测与隔离、孤岛检测与运行控制、供电恢复等功能中的应用。