配网拓扑分析工具说明文档

本说明文档旨在详细介绍“10kV配网跳闸影响分析”工具的功能、使用方法及后台逻辑，帮助用户更好地理解和利用该工具进行配网管理和决策。

1. 工具概述

“10kV配网跳闸影响分析”工具是一款用于模拟10kV配网中开关跳闸（断开）对电网拓扑影响的专业应用。它能够快速识别因开关断开而受影响的线路段和负荷，并能查询相关区域内的设备缺陷信息，为计划性停电、故障抢修以及消缺计划提供高效、准确的决策支持。

2. 问题场景描述

请参考以下配网拓扑图，该图展示了一个典型的10kV配网结构：

图1: 配网拓扑图及停电区域示意图

如图1所示，图中绿色标识的部分代表即将断开的开关，即 FZ060开关。当此开关断开后，将会导致局部区域性停电，这通常是出于计划性检修或故障隔离的需要。图中红色框线区域清晰地标示出了预期受影响的停电区域。

我们的核心目标是：在FZ060开关断开后，精确识别出哪些线路段会受到影响，从而指导后续的操作和资源调配。

3. 前端工具使用方法

您可以通过访问 配网拓扑分析工具 来进行模拟分析。该工具提供直观的用户界面，操作步骤如下：

1. 在“操作面板”区域，找到“1. 选择跳闸开关 (Source Switch)”下拉菜单。
2. 从下拉列表中选择您希望模拟断开的开关，例如：[Breaker] 10kV惠安线黔中公寓支FZ060开关。
3. 接着，在“2. 选择负荷侧流出方向 (Load Side Direction)”下拉菜单中，选择代表电流“下游”方向的连接设备。此步骤确保分析方向的准确性。
4. 最后，点击“开始分析并标记”按钮。

系统将自动执行计算，并在拓扑图上以红色高亮显示所有受影响的线路段，同时在结果区域列出受影响线路的详细信息。

4. 后台程序逻辑与输出

该工具的后台程序是进行拓扑分析的核心，它负责复杂的电网计算。其主要逻辑和输出示例如下：

4.1 计算逻辑

• 构建计算图： 后台程序首先会读取一个名为 link.json 的配置文件，该文件包含了电网的所有连接信息。基于这些信息，程序会构建一个完整的电网拓扑计算图。
• 广度优先搜索 (BFS)： 程序采用广度优先搜索（BFS）算法来遍历整个计算图。BFS能够高效地探索所有可达的节点和边。
• 模拟开关断开： 在遍历过程中，程序会根据用户选择的跳闸开关，将其从计算图中逻辑上移除（即视为断开）。
• 识别隔离区域： 通过这种方式，程序能够精确识别出所有因该开关断开而与主电源隔离的线路段和设备。这些被隔离的部分即为受影响的停电区域。

4.2 后台程序输出示例

以下是当 FZ060开关 断开时，后台程序执行后返回的输出示例：

Initializing Outage Manager...
Calculating outage zone for switches: SWITCH_55000543307800
--------------------------------------------------
Identified Isolated Segments (5):
 - [ID: SUBSTTERM_55000542170400] Name: 站房虚拟连接线[55000542170400]
 - [ID: SUBSTTERM_55000542170700] Name: 站房虚拟连接线[55000542170700]
 - [ID: SUBSTTERM_55000542171000] Name: 站房虚拟连接线[55000542171000]
 - [ID: SEG_55000542169800] Name: #加6(T接)~10kV惠安线黔中公寓1#配电房
 - [ID: SEG_55000542171700] Name: 黔中公寓1#配电房~黔中公寓2#配电房
--------------------------------------------------
Searching defects in database for these segments...
No matching defects found in the outage section.
--------------------------------------------------

从上述输出中可以看出：

• 程序成功识别了 5个孤立的线路段，这些线路段因FZ060开关断开而失去电源。
• 同时，程序还会进一步查询这些受影响区域内是否存在已记录的缺陷（例如树障、瓷瓶破损等）。在本示例中，数据库中没有发现匹配的缺陷。

5. 后台程序核心作用总结

后台程序在整个工具链中扮演着至关重要的角色，其核心作用体现在以下几个方面：

• 停电区域精准划定： 用户只需选定一个馈线，并指定一个或多个跳闸开关，程序即可根据电网拓扑关系，精确计算并划定受影响的停电区域。
• 前端可视化支持： 程序返回受影响的线路段列表，这些信息可供前端界面进行可视化标记（例如，在拓扑图上将这些线段标红），使用户一目了然地了解停电范围。
• 缺陷信息集成： 程序能够同时返回该停电区域内所有相关的设备缺陷情况。这对于制定高效的消缺计划、安排检修工作以及提升电网可靠性具有重要的指导意义。