3 配电网结线分析

　　CIM配网的连接模型-开关-节点模型对于系统分析始终过于详尽，配电系统分析更多只关注电源、线路、分支点以及用户负荷等几种可对电网运行状态造成影响的元件，站内的母线、网络分支点将由结线分析转化为拓扑结点，并实时处理开关信息，最终把开关-节点模型转化为计算用的母线-支路模型。

　　3.1 面向对象母线-支路模型

　　CIM提供了Topological Node与Topological Island两个类分别表示拓扑节点与拓扑岛，用于描述一种母线-支路模型，两个类的实例是通过对网络开关状态分析动态生成的。在对CIM拓扑模型进行应用时，由于Topological Node和Topological Island两个类没有提供获得与它关联的支路以及负荷的直接接口，每次需要使用这些数据的时候都要对一个Topological Node中所有的Connectivity Node进行遍历，不仅不便于使用，而且还会增加分析消耗的时间。相比之下，传统的关联矩阵法[7]则通过四个关联表即支路-结点关联表、结点-支路关联表、结点-子系统关联表、支路-子系统关联表，通过各表的对应关系来获得网络中结点、支路与子系统的相互关系，但矩阵中的数据表示方法不够直观明确，容易导致查询错位使得处理结果出错。考虑到两者各自的优劣，本文结合关联矩阵模型方法，采用面向对象方法构建一个新的母线-节点模型，将矩阵数据使用对象类属性表述，不同矩阵的对应量查询采用对象类之间的关联关系表述。母线-支路模型如图7所示，其中节点(node)、连接元件(Link Equipement)以及连接元件(Link Equipement)为抽象类，支路(Branch)、无功补偿(Shunt)以及负荷(Load)为具体的派生类，通过设计类内部的固有属性存放固有参数与运行参数，通过建立关联关系，可轻易实现相互关联的节点和连接元件的查询。模型通过类相互之间的关系描述网络结构，通过模型内各对象类的数据结构描述设备参数和运行参数，模型可有效地降低获取网络结构以及设备参数和电气运行参数的复杂度，同时具有良好的可扩展性与可维护性。

图7 母线-支路模型

　　3.2 结线分析算法

　　配电网结线分析就是基于CIM的配电网具体的网络模型到母线-支路模型转化，通过处理网络中开关信息简化网络的过程。本文采用广度优先搜索法(Breadth-First-Search)进行图的遍历。算法的步骤为：根据所在线路开关的状态，从根节点开始获取所有临近的子节点，并加入到一个先进先出的队列中， 并形成若干结点(node)和连接元件(Link Equipement)对象，完成第一轮遍历;将第一轮遍历所得子节点视为根节点，重复第一轮中对临近节点的搜索作为该根节点的子节点，并将完成搜索的根节点依次出栈直至清空队列元素。