配电网是电力网络中与用户联系较为紧密的重要环节，在制定设备检修计划时，由于设备的拓扑数据与地理信息数据没有有效关联，无法快速准确地找出检修设备导致的停电范围，直接影响工作效率，并且有可能漏报停电范围导致用户投诉率上升。

配电网设备检修停电范围分析的本质是找出检修计划中的检修设备在空间上和拓扑上影响的所有必须陪同停电的设备所确定的电气范围，以便在检修工作之前，及时发布停电信息避免不必要的用户投诉。

现阶段的综合停电计划采用人为编制停电计划的方法，对编制人员的经验、专业能力要求较高，存在编制停电计划优劣的问题，可能无法得到设备检修时完整的陪停设备范围。目前，空间上的陪停设备分析主要靠人工对现场进行分析判断，容易造成漏判等问题，效率低下。

拓扑上的分析则主要基于拓扑关系的连通性进行判断，找出停电设备影响的所有无法转供电的设备作为陪停设备。拓扑陪停范围的搜索方法主要分为矩阵法和树搜索法。矩阵法是通过邻接矩阵表征节点与节点之间的连通关系，或者通过关联矩阵来表征节点和支路的关系得到表征配电网连通性的全连通矩阵。树搜索法由某一节点出发，按照路径搜索相关节点和支路，进行连通片的划分，主要分为深度优先算法和广度优先算法两种。

无论采用矩阵法还是采用树搜索法都需要对开关的状态进行在线更新，以便能够准确分析拓扑结构。有学者提出一种定义反映开关状态的布尔向量信息表、无需对矩阵自乘的算法，来实现网络的动态拓扑，但是该方法编程过于繁琐，而且当开关位置变化时，需要重新编制开关状态信息表，工作量大，不利于在线快速准确识别停电范围。

配电网设备陪停范围的分析是配电停电计划的重要组成部分，具有重要的工程应用价值。为了快速准确地得到停电范围，安徽省电力有限公司的研究人员结合配电网络的特点，提出了一种基于GIS的设备陪停规则和基于拓扑分析的陪停范围智能算法。

图1 某省级配电网GIS模型

研究人员首先将有惟一编码的配电网模型集成到GIS中，通过制定设备陪停规则，利用GIS图形空间计算功能识别因设备检修需要陪同停电的设备，自动生成陪停设备列表。然后采用邻接矩阵表示配电网拓扑结构，提出节点分裂的思想，替代原有繁琐的开关状态信息表。通过节点分裂，将开关支路状态存储到改进的邻接矩阵中。进而通过广度优先算法对配电网进行连通性分析，搜索电气孤岛，通过判断是否有电源编号来判别孤岛是否为陪停区域。

基于GIS陪停设备辨识可以直观显示出无法由拓扑分析得到的因交叉跨越、安全距离等因素影响的陪停设备，将基于GIS的陪停设备辨识和基于拓扑分析的孤岛搜索算法相结合，可以快速完整地得到设备检修时需要陪同停电的区域，极大地提高了停电计划的完整性和可靠性。

本文编自《电气技术》，作者为钟成元、王磊 等，论文标题为“基于地理信息系统的配电网停电范围智能识别方法”。