[發明專利]一種基于粒子群的配電網故障定位方法

在審

• 申請號: 201811134087.6
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN108957246A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 余泓圻;詹雄鏗;李鈣;伍海明;鄒松青;陳曉科;黃輝;王慶斌;徐銳波;黃文威;謝振良;吳志寶;麥桂明
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司;廣東電網有限責任公司云浮供電局
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發明涉及交流電網的故障定位技術領域，更具體地，涉及一種基于粒子群的配電網故障定位方法。本發明通過利用饋線終端設備FTU故障時上報的故障電流信息以及配電網的拓撲結構形成評價函數，再利用收斂速度快、容易實現的粒子群算法來搜尋評價函數的最優解，達到故障定位的目的。大量且系統的算例分析的結果表明：新方法收斂速度快，能夠對多源配電網中單點和多點故障進行準確定位，并在部分故障信息畸變的情況下，能得出正確結果，容錯性能好。

技術領域

本發明涉及交流電網的故障定位技術領域，更具體地，涉及一種基于粒子群的配電網故障定位方法。

背景技術

配電網故障定位是實現配電自動化的重要內容之一，其目的是根據各饋線終端設備(feeder terminal unit，FTU)采集的故障信息來綜合判斷故障發生的區段，為故障分析和供電恢復提供條件。因此，它對于縮短停電時問、減小停電范圍和提高供電可靠性等方面具有重要意義。

目前研究的配電網故障定位算法主要有兩類：直接算法和間接算法。直接算法中最典型的是矩陣算法，是根據網絡拓撲矩陣和故障信息矩陣的運算形成故障判定矩陣，該算法計算速度快，但要求FTU上傳精確的故障信息，容錯性差，不能處理FTU上傳信息有畸變的情況。間接算法就是所謂的各類智能算法，典型代表為遺傳算法，該算法在上傳的故障信息出現畸變時，能給出較為精確的結果，容錯性好，但計算量大、參數設置復雜，影響了故障定位的實時性。基于優化模型的配電網故障定位方法屬于智能算法的一種，它可以把問題表示為0～1整數規劃問題，在此基礎上，通過優化算法尋找使構造的目標函數最小(或最大)的最優解，即找出最能解釋故障信息的故障設備和故障類型。優化型故障診斷方法可求得多個可能的解，但它存在尋優算法優劣和優化的實時性等問題需要研究解決。

在眾多的優化算法中，近年來發展利用的粒子群算法是較好的優化算法之一，粒子群算法(Particle Swarm Optimization，PSO)是模擬自然界中鳥群捕食行為而形成的一種優化算法，通過對簡單社會系統的模擬，在多維解空間中構造“粒子群”。與遺傳算法相比，PSO算法無需進行選擇、交義和變異，具有簡單易行、容易實現的優點。因此，本發明提出了一種基于粒子群算法的配電網故障定位方法。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于粒子群的配電網故障定位方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種基于粒子群的配電網故障定位方法，所述方法包括以下步驟：

S1：將配電網中饋線終端設備FTU看作節點，節點間的線路為將要定位的區域，且線路的方向是線路上潮流的方向，將配電網映射為一個有向圖；

S2：根據配電網的有向圖和拓撲結構，構建評價函數，利用粒子群算法得到評價函數最小時的最優解，以此確定故障區域；

S3：提出改進算法收斂性的措施，并搭建仿真平臺進行驗證。

優選地，所述步驟S1具體包括以下步驟：

s11：將配電網中的饋線終端設備FTU看作節點并編號，并對各節點間的區域進行編號；

s12：確定配電網絡的正方向，參考電源向全網供電的功率流出方向即為配電網絡的正方向；

s13：若饋線終端設備FTU測到過電流信息與網絡正方向相同時，向控制主站上報1，否則上報0。