[發(fā)明專利]一種廣域同步智能傳感器的優(yōu)化部署方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110010627.5
• 申請(qǐng)日: 2021-01-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112834867B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張亮;胡昇;水恒華;陳杰;胡雪峰;李榮;孫健;傅岳林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08
• 代理公司: 南京睿之博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32296
• 代理人: 楊雷

1.一種廣域同步智能傳感器的優(yōu)化部署方法，其特征在于包括如下步驟：

S1：確定復(fù)雜配網(wǎng)線路的節(jié)點(diǎn)數(shù)m，同時(shí)對(duì)復(fù)雜配網(wǎng)線路進(jìn)行分類：按照負(fù)荷類型，將配網(wǎng)線路分為含敏感性負(fù)荷線路和普通負(fù)荷線路；按照節(jié)點(diǎn)類型，將普通負(fù)荷線路進(jìn)一步分為含進(jìn)出線交點(diǎn)線路和無(wú)進(jìn)出線交點(diǎn)線路；

S2：若檢測(cè)到含敏感性負(fù)荷線路，則裝設(shè)GSS，將任意故障下的配網(wǎng)線路故障可監(jiān)測(cè)區(qū)域矩陣I_s的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置為0；并執(zhí)行步驟S5；若檢測(cè)到普通負(fù)荷線路，則執(zhí)行步驟S3；

對(duì)含敏感性負(fù)荷線路的GSS配置具體為：

假設(shè)配電網(wǎng)線路有m個(gè)節(jié)點(diǎn)，含敏感性負(fù)荷的節(jié)點(diǎn)數(shù)為n_sl，則含敏感性負(fù)荷的線路配置GSS數(shù)y₁如式(1)所示：

y₁＝n_sl (1)；

S3：若檢測(cè)到含進(jìn)出線交點(diǎn)線路，則將該節(jié)點(diǎn)存入任意故障下的配網(wǎng)線路故障可監(jiān)測(cè)區(qū)域矩陣I_s；并執(zhí)行步驟S5；

S4：若檢測(cè)到無(wú)進(jìn)出線交點(diǎn)線路，則存入無(wú)進(jìn)出線交點(diǎn)線路節(jié)點(diǎn)矩陣D_s；同時(shí)將任意故障下的配網(wǎng)線路故障可監(jiān)測(cè)區(qū)域矩陣I_s的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置為0；并執(zhí)行步驟S5；

S5：對(duì)任意故障下的配網(wǎng)線路故障可監(jiān)測(cè)區(qū)域矩陣I_s采用稀疏型MRA法計(jì)算交點(diǎn)線路最小GSS配置；

經(jīng)含敏感性負(fù)荷的線路配置GSS后，含進(jìn)出線交點(diǎn)線路需配置GSS的節(jié)點(diǎn)剩余數(shù)為m-n_sl，若進(jìn)出線交點(diǎn)個(gè)數(shù)為n_io，則對(duì)于任意故障下的配網(wǎng)線路故障可監(jiān)測(cè)區(qū)域矩陣I_s，表示為式(2)：

其中i_pq由式(3)表示：

式中，p＝1,2…m,q＝1,2…n，i_pq為q點(diǎn)發(fā)生故障或電能質(zhì)量事件時(shí)p節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)情況，i_pq為1代表p節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)到故障或電能質(zhì)量事件，i_pq為0代表p節(jié)點(diǎn)未監(jiān)測(cè)到故障或電能質(zhì)量事件；

任意故障下的配網(wǎng)線路故障可監(jiān)測(cè)區(qū)域矩陣I_s是所有進(jìn)出線交點(diǎn)線路的集合，因此I_s的每一行表示交點(diǎn)線路的MRA范圍，值為1表示故障或電能質(zhì)量事件在監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)，值為0表示故障或電能質(zhì)量事件在監(jiān)測(cè)范圍外；

含進(jìn)出線交點(diǎn)線路需配置GSS的目標(biāo)函數(shù)為在含進(jìn)出線交點(diǎn)線路安裝GSS數(shù)最少：

式中，q＝1,2…m；x_q表示節(jié)點(diǎn)q處的廣域同步智能傳感器部署狀態(tài)；

為了表征采用稀疏型MRA法的GSS配置結(jié)果，根據(jù)全網(wǎng)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)是否部署GSS，做如下定義，如式(5)、(6)所示：

X＝[x₁,x₂…x_m] (5)

其中X為配網(wǎng)線路中廣域同步智能傳感器部署矩陣；

含進(jìn)出線交點(diǎn)線路配置的GSS數(shù)量y₂為：

y₂＝f (7)；

S6：對(duì)無(wú)進(jìn)出線交點(diǎn)線路節(jié)點(diǎn)矩陣D_s采用線路觀測(cè)盲點(diǎn)最小法計(jì)算非交點(diǎn)線路最小GSS配置，直至結(jié)束；

具體過(guò)程為：

首先，利用含敏感負(fù)荷線路和含進(jìn)出線交點(diǎn)線路節(jié)點(diǎn)終端部署矩陣的并集和全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)矩陣的補(bǔ)集，制訂無(wú)進(jìn)出線交點(diǎn)線路的節(jié)點(diǎn)矩陣，如式(8)所示：

式中，D_s為無(wú)進(jìn)出線交點(diǎn)線路節(jié)點(diǎn)矩陣，C代表補(bǔ)集，E_1×m為1行m列的單位矩陣，為矩陣I_s的第一列，S_sl為含敏感性負(fù)荷線路的終端部署矩陣；

接著，定義無(wú)進(jìn)出線交點(diǎn)線路的首端節(jié)點(diǎn)編號(hào)矩陣為D_s1、無(wú)進(jìn)出線交點(diǎn)線路的末端節(jié)點(diǎn)編號(hào)矩陣為D_s2、無(wú)進(jìn)出線交點(diǎn)線路的中端節(jié)點(diǎn)編號(hào)矩陣為D_smid，這三個(gè)矩陣可以表示為式(9)(10)(11)：

D_s1＝[s1₁ s1₂…s1_E]^T (9)

D_s2＝[s2₁ s2₂…s2_F]^T (10)

D_smid＝[smid₁ smid₂…smid_G]^T (11)

式中，E表示線路首端節(jié)點(diǎn)編號(hào)矩陣D_s1中的元素總個(gè)數(shù)，F(xiàn)表示線路末端節(jié)點(diǎn)編號(hào)矩陣D_s2中的元素總個(gè)數(shù)，G表示線路中端節(jié)點(diǎn)編號(hào)矩陣D_smid中的元素總個(gè)數(shù)；

然后，是線路觀測(cè)盲點(diǎn)最小原則的具體方法：從無(wú)進(jìn)出線交點(diǎn)線路節(jié)點(diǎn)矩陣D_s第一個(gè)節(jié)點(diǎn)號(hào)開(kāi)始依次按節(jié)點(diǎn)號(hào)加一的規(guī)則取號(hào)，若第i+1個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)D_s(1)+i≠D_s(i+1)，則表示i+1個(gè)節(jié)點(diǎn)不需要或已配置GSS，且完成一次循環(huán)；分別將本次循環(huán)中的首個(gè)節(jié)點(diǎn)號(hào)和D_s(i)號(hào)節(jié)點(diǎn)放入矩陣D_s1和D_s2中，分別計(jì)算本次循環(huán)矩陣D_s1和D_s2中節(jié)點(diǎn)號(hào)的故障比例S1、S2，該段線路的GSS配置決策函數(shù)可表示為式(12)：

若發(fā)生S1+S2＜1，則在線路中端節(jié)點(diǎn)編號(hào)矩陣D_smid新增該段線路中間節(jié)點(diǎn)，再采用上述方法確定分割后兩段線路的GSS配置，不斷重復(fù)，直至完全符合式(12)；當(dāng)本次循環(huán)的D_s1到D_s2的線路配置完畢，再?gòu)腄_s(i+2)號(hào)節(jié)點(diǎn)開(kāi)始繼續(xù)按節(jié)點(diǎn)號(hào)加一的規(guī)則取號(hào)和配置GSS；

最后，無(wú)進(jìn)出線交點(diǎn)的線路GSS配置數(shù)量為y₃，因此，整個(gè)配網(wǎng)配置的GSS數(shù)量y可表示為式(13)：

y＝y(tǒng)₁+y₂+y₃ (13)

式中，y為整個(gè)配網(wǎng)配置的GSS數(shù)量，y₁為含敏感性負(fù)荷線路配置的GSS數(shù)量，y₂為含進(jìn)出線交點(diǎn)線路配置的GSS數(shù)量，y₃為無(wú)進(jìn)出線交點(diǎn)線路配置的GSS數(shù)量。