[發(fā)明專利]一種含分布式光伏配電網(wǎng)故障區(qū)段分層定位方法

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• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112485587A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柳衛(wèi)明;林錦燦;張婷婷;涂承謙;張林垚;林毅;吳桂聯(lián);羅超;吳雄;伍仰金;高勉偉;楊丹丹;王振春;許曉亮;倪識遠;陳浩;宋倩蕓;林婷婷
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)福建省電力有限公司寧德供電公司;國網(wǎng)福建省電力有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G06N3/00
• 代理公司: 福州科揚專利事務(wù)所 35001
• 代理人: 李曉芬

本發(fā)明涉及一種含分布式光伏配電網(wǎng)故障區(qū)段分層定位方法，包括以下幾個步驟：對配電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)進行分層；對分層模型的故障電流信息和區(qū)段信息進行編碼；建立含分布式光伏配電網(wǎng)分層模型的開關(guān)函數(shù)和目標函數(shù)；利用改進二進制粒子群算法進行故障二端口定位；讀取故障二端口，利用改進二進制粒子群算法進行故障區(qū)段定位；本發(fā)明與二進制粒子群算法求解單層故障區(qū)段定位相比，能明顯減少運算時的迭代次數(shù)，對畸變開關(guān)具有良好的容錯能力，適用于解決復(fù)雜的配電網(wǎng)故障區(qū)段定位問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及配電網(wǎng)故障區(qū)段定位方法，尤其涉及一種含分布式光伏配電網(wǎng)故障區(qū)段分層定位方法。

背景技術(shù)

近年來隨著太陽能、風能等新型分布式電源(distributed generator,DG)的迅速發(fā)展，DG接入配電網(wǎng)后，使得配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜，潮流也不再從原來的電網(wǎng)側(cè)流向負荷側(cè)，當發(fā)生故障后，故障狀態(tài)信息與傳統(tǒng)配電網(wǎng)有較大的差異，傳統(tǒng)的區(qū)段故障區(qū)段定位方法已經(jīng)不再適用。因此，研究含DG的配電網(wǎng)故障區(qū)段定位方法，能夠?qū)ζ涔收蠀^(qū)段進行快速、精準的定位，具有重要的現(xiàn)實意義。

配電網(wǎng)與用戶密切相關(guān)，為了保證配電網(wǎng)的供電可靠性，當發(fā)生故障時，能迅速找到故障區(qū)段，并采取相應(yīng)的措施快速切除故障，盡可能的減少故障對用戶的影響。隨著FTU的發(fā)展，利用該裝置上傳的故障狀態(tài)信息至SCADA，已經(jīng)在配電網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用。目前有許多專家、學(xué)者對含DG的配電網(wǎng)故障區(qū)段定位進行了深入研究，隨著配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變得愈加復(fù)雜，節(jié)點規(guī)模大量增加，單層故障區(qū)段定位的準確性隨之降低，因此需要對網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)進行深入研究，先將網(wǎng)絡(luò)進行分層，來減少編碼數(shù)量，能更加精準、快速的找出故障區(qū)段，。

目前，配電網(wǎng)故障區(qū)段定位方法普遍采用智能算法求解，但是智能算法具有早熟的缺陷，容易陷入局部最優(yōu)，因此需要對智能算法進行改進，避免陷入局部最優(yōu)，并提高對畸變開關(guān)的容錯性。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種含分布式光伏配電網(wǎng)故障區(qū)段分層定位方法，能夠解決配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變得愈加復(fù)雜，節(jié)點規(guī)模大量增加，單層故障區(qū)段定位存在的準確性較差的問題，提供一種高準確率，適用于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基于分層模型的故障區(qū)段定位方法。

一種含分布式光伏配電網(wǎng)故障區(qū)段分層定位方法，包括以下步驟：

S1：根據(jù)節(jié)點的復(fù)雜程度，對配電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)進行分層，將每個區(qū)域等效成一個二端口，并根據(jù)建立的等效二端口將復(fù)雜配電網(wǎng)簡化成分層模型，建立上層故障二端口定位模型；

S2：根據(jù)分層后的配電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)，對區(qū)段信息進行編碼，通過假定故障電流正方向，對故障電流信息進行編碼，并將FTU采集的故障狀態(tài)信息上傳至SCADA系統(tǒng)；

S3：根據(jù)分層后的配電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)，建立含分布式光伏配電網(wǎng)分層模型的開關(guān)函數(shù)和目標函數(shù)；

S4：利用改進二進制粒子群算法對含分布式光伏配電網(wǎng)進行故障二端口定位；

S5：讀取故障二端口，形成下層故障區(qū)段定位模型，利用改進二進制粒子群算法進行故障區(qū)段定位。

進一步地，所述步驟S2中對區(qū)段信息進行編碼的方法為：用x_i代表第i個區(qū)段的狀態(tài)值，若區(qū)段發(fā)生短路故障，則區(qū)段x_i的區(qū)段編碼為1，未發(fā)生故障，則區(qū)段x_i的編碼為0。

進一步地，所述步驟S2中對故障電流進行編碼的方法為：通過假定故障電流從系統(tǒng)電源到負荷側(cè)的方向為正方向，若第j個開關(guān)的FTU檢測到故障電流方向與正方向一致，則第j個開關(guān)狀態(tài)I_j為1；若第j個開關(guān)的FTU檢測到故障電流方向與正方向相反，則第j個開關(guān)狀態(tài)I_j為-1；若第j個開關(guān)的FTU未檢測到故障電流，則第j個開關(guān)狀態(tài)I_j為0。

進一步地，所述步驟S3中含分布式光伏配電網(wǎng)分層模型的開關(guān)函數(shù)為：