[發(fā)明專利]一種基于仿電磁學(xué)算法的配電網(wǎng)故障定位方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811134093.1
• 申請(qǐng)日: 2018-09-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108957247A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 詹雄鏗;余泓圻;李鈣;陳曉科;伍海明;鄒松青;王彩強(qiáng);王慶斌;黃輝;徐銳波;黃文威;吳志寶;麥桂明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司;廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司云浮供電局
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發(fā)明涉及交流電網(wǎng)的故障定位技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于仿電磁學(xué)算法的配電網(wǎng)故障定位方法。本發(fā)明通過(guò)利用饋線終端設(shè)備FTU故障時(shí)上報(bào)的故障電流信息以及配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形成適應(yīng)度函數(shù)，再利用快速性、準(zhǔn)確性和容錯(cuò)性都很好的仿電磁學(xué)算法來(lái)搜尋適應(yīng)度函數(shù)的最優(yōu)解，以此定位故障區(qū)域。該方法具有原理簡(jiǎn)單、算法實(shí)現(xiàn)較容易、運(yùn)行效率高的特點(diǎn)，仿真驗(yàn)證表明該算法在配電網(wǎng)故障定位的快速性和高容錯(cuò)性方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交流電網(wǎng)的故障定位技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于仿電磁學(xué)算法的配電網(wǎng)故障定位方法。

背景技術(shù)

配電網(wǎng)故障定位是實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障區(qū)段快速有效隔離和恢復(fù)供電的前提，對(duì)于保證用戶供電質(zhì)量和提高系統(tǒng)可靠性具有重要作用。隨著配電網(wǎng)自動(dòng)化水平的提高，大量白動(dòng)化終端設(shè)備如饋線終端單元(feeder terminal unit，F(xiàn)TU)等的應(yīng)用，可實(shí)時(shí)獲取配電網(wǎng)的運(yùn)行信息，以此為基礎(chǔ)的配電網(wǎng)故障定位方法具有原理簡(jiǎn)單、算法實(shí)現(xiàn)便捷的優(yōu)點(diǎn)。目前，這些算法主要有統(tǒng)一矩陣算法和人工智能方法這2類。統(tǒng)一矩陣算法又稱直接法，具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、速度快的優(yōu)點(diǎn)，成為配電網(wǎng)故障定位的常用方法。不足之處在于其采用的故障定位信息僅為線路元件兩端分段開(kāi)關(guān)的信息，屬于局部搜索算法，當(dāng)故障定位信息發(fā)生畸變時(shí)，容易出現(xiàn)故障錯(cuò)判或漏判等問(wèn)題。基于人工智能技術(shù)的故障定位方法又稱為間接法，只要構(gòu)建的模型能夠有效反映配電網(wǎng)拓?fù)湫畔ⅲM(jìn)行故障定位時(shí)將具有較高的容錯(cuò)性能，這些故障定位方法主要有蟻群算法、粗糙集理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、Petri網(wǎng)、遺傳算法等。但以人工智能為基礎(chǔ)的配電網(wǎng)故障定位方法存在模型構(gòu)建相對(duì)復(fù)雜、故障定位效率不高及模型不夠完善等缺點(diǎn)。

為進(jìn)一步完善以人工智能為基礎(chǔ)的配電網(wǎng)故障定位數(shù)學(xué)模型及提高故障定位效率，將仿電磁學(xué)算法(electromagnetism-like mechanism,ELM)應(yīng)用到配電網(wǎng)故障定位中。本發(fā)明具有簡(jiǎn)單、算法實(shí)現(xiàn)較容易、運(yùn)行效率高的特點(diǎn)，仿真證明該算法在配電網(wǎng)故障定位的快速性和高容錯(cuò)性方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，并驗(yàn)證故障定位統(tǒng)一數(shù)學(xué)模型的正確性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于仿電磁學(xué)算法的配電網(wǎng)故障定位方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于仿電磁學(xué)算法的配電網(wǎng)故障定位方法，所述方法包括以下步驟：

S1：將配電網(wǎng)中裝有饋線終端設(shè)備FTU的斷路器、分段開(kāi)關(guān)看作節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)間的支路為定位的饋線區(qū)段；若饋線區(qū)段存在故障則饋線區(qū)段狀態(tài)為1，若饋線區(qū)段不存在故障則饋線區(qū)段狀態(tài)為0；

S2：根據(jù)配電網(wǎng)的有向圖和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，得到一個(gè)適應(yīng)度函數(shù)，利用仿電磁學(xué)算法得到適應(yīng)度函數(shù)最小時(shí)的最優(yōu)解，以此確定故障區(qū)域；

S3：提出開(kāi)關(guān)函數(shù)，并搭建仿真平臺(tái)進(jìn)行驗(yàn)證。該方法原理簡(jiǎn)單，算法實(shí)現(xiàn)較容易、運(yùn)行效率高，且對(duì)于饋線終端設(shè)備FTU發(fā)生漏報(bào)、誤報(bào)的情況具有較高的容錯(cuò)率。

優(yōu)選地，所述步驟S1具體包括以下步驟：

s11：將配電網(wǎng)中裝有饋線終端設(shè)備FTU的斷路器、分段開(kāi)關(guān)看作節(jié)點(diǎn)并編號(hào)，并對(duì)各節(jié)點(diǎn)間的饋線區(qū)段進(jìn)行編號(hào)；

s12：采用0-1編碼的方法，代表獨(dú)立設(shè)備的狀態(tài)信息，其中邏輯值1表示設(shè)備故障，邏輯值0表示設(shè)備正常；

s13：若饋線終端設(shè)備FTU測(cè)得饋線區(qū)段故障電流越限信息，則上報(bào)1，否則上報(bào)0。