[發(fā)明專利]基于自適應遺傳算法的智能電網(wǎng)保護故障識別方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211429974.2
• 申請日: 2022-11-15
• 公開（公告）號: CN115951162A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設計）人: 張曉明;曹文斌;孫志鑫;李宏濤;孫徐;劉英;孫宇航;柴琦;任立陽;王玉龍;秦海宇;李佳星;王曈譞
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司朝陽供電公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G06F18/25;G06N3/126;G06Q10/20;G06Q50/06
• 代理公司: 天津市尚文知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12222
• 代理人: 黃靜

1.一種基于自適應遺傳算法的智能電網(wǎng)保護故障識別方法，其特征在于，包括：

根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)采用二進制編碼對故障問題編碼，生成故障數(shù)字編碼串；

基于所述故障數(shù)字編碼串表示的故障元件狀態(tài)以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和保護動作邏輯建立期望函數(shù)模型；

根據(jù)獲取的保護策略信息狀態(tài)以及所述期望函數(shù)模型計算出的保護動作信息的期望狀態(tài)，建立適應度函數(shù)；

采用遺傳算法，將所述故障數(shù)字編碼串作為種群個體，根據(jù)所述適應度函數(shù)篩選新一代個體并進行雜交，評估個體最優(yōu)解獲取最終解。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于自適應遺傳算法的智能電網(wǎng)保護故障識別方法，其特征在于，所述根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)采用二進制編碼對故障問題編碼，包括：

采用二進制0-1數(shù)字串表征設備的2種運行狀態(tài)，其中：0為正常狀態(tài)；1為故障狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于自適應遺傳算法的智能電網(wǎng)保護故障識別方法，其特征在于，所述自適應函數(shù)表達式如下：

其中：m為主保護斷路器失靈保護數(shù)目；S為故障元件數(shù)；X為M維向量；B為N維向量；為第j個保護期望狀態(tài)，當?shù)趈保護動作則存在否則F_k和分別為S個方向元件狀態(tài)和期望狀態(tài)，時表示系統(tǒng)中第S個元件為正向，反向則

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于自適應遺傳算法的智能電網(wǎng)保護故障識別方法，其特征在于，所述期望函數(shù)表達式如下：

其中：X_i為第i個元件狀態(tài)；當X_i為段路基j的反向元件時，狀態(tài)為1，否則為0；為對端保護狀態(tài)；X_Itb、X_nl、X_nltb分別為線路末端母線、線路連接線和母線；S_j為斷路器位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于自適應遺傳算法的智能電網(wǎng)保護故障識別方法，其特征在于，所述雜交包括：

設定變異概率X_i；

對編碼后染色體串上的每個基因均形成一個隨機數(shù)r_i；

當r_i＜p_m時，對應編碼位置發(fā)生變異，設染色體串為s＝a₁a₂a₃...a_l，則變異a'為：

6.一種基于自適應遺傳算法的智能電網(wǎng)保護故障識別裝置，其特征在于，包括：

編碼模塊，用于根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)采用二進制編碼對故障問題編碼，生成故障數(shù)字編碼串；

期望模塊，用于基于所述故障數(shù)字編碼串表示的故障元件狀態(tài)以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和保護動作邏輯建立期望函數(shù)模型；

函數(shù)模塊，用于根據(jù)獲取的保護策略信息狀態(tài)以及所述期望函數(shù)模型計算出的保護動作信息的期望狀態(tài)，建立適應度函數(shù)；

計算模塊，用于采用遺傳算法，將所述故障數(shù)字編碼串作為種群個體，根據(jù)所述適應度函數(shù)篩選新一代個體并進行雜交，評估個體最優(yōu)解獲取最終解。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于自適應遺傳算法的智能電網(wǎng)保護故障識別裝置，其特征在于，所述編碼模塊根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)采用二進制編碼對故障問題編碼包括：

采用二進制0-1數(shù)字串表征設備的2種運行狀態(tài)，其中：0為正常狀態(tài)；1為故障狀態(tài)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于自適應遺傳算法的智能電網(wǎng)保護故障識別裝置，其特征在于，所述自適應函數(shù)表達式如下：

其中：m為主保護斷路器失靈保護數(shù)目；S為故障元件數(shù)；X為M維向量；B為N維向量；為第j個保護期望狀態(tài)，當?shù)趈保護動作則存在否則F_k和分別為S個方向元件狀態(tài)和期望狀態(tài)，時表示系統(tǒng)中第S個元件為正向，反向則