一种环型配电网故障区段定位方法与流程

技术特征：
1.一种环型配电网故障区段定位方法，其特征在于，包含：s1、应用图论算法将配电网的结构描述为多个节点与连接该些节点之间连接关系的一个图；s2、定义配电网中电流流向，电流正向流过的第一个节点为父节点，其余为子节点，并建立网络描述矩阵d
n
×
n
，n为节点的个数；s3、根据各节点的ftu实际上传的告警信息建立故障信息矩阵g
n
，根据网络描述矩阵d
n
×
n
和故障信息矩阵g
n
形成故障判别矩阵p；s4、将节点之间的区段划分为t接区段、末端区段和普通区段；利用故障判据对故障判别矩阵p中的元素进行分析，从而定位出故障区段；s5、构造开关函数g
n’，该开关函数g
n’反映了各节点处ftu期望上传的告警信息与区段状态之间的逻辑或关系，n为节点的个数；判断g
n
与g
n’对应的矩阵元素是否相等，若相等，直接输出s4的结果，否则，对s4输出结果进行校验，得出可疑故障区段；s6、构建评价函数，对校验结果得出的可疑故障区段进行优化处理，根据优化处理结果，输出最终的故障区段定位结果。2.如权利要求1所述的环型配电网故障区段定位方法，其特征在于，定义环型配电网中由主电源流向各分布式电源或者分支末端的方向为正方向。3.如权利要求1所述的环型配电网故障区段定位方法，其特征在于，所述网络描述矩阵d
n
×
n
中的各元素定义如下：其中，i、j均小于等于n，父、子节点正向连接表示电流正向依次流过父、子节点。4.如权利要求3所述的环型配电网故障区段定位方法，其特征在于，各节点的ftu将根据是否检测到故障电流以及故障电流的流向与网络正方向是否相同，上传“1，0，-1”三种逻辑信号至配电主站；故障信息矩阵g
n
，的元素定义如下式：其中，k为不大于n的正整数，表示故障信息矩阵g
n
的第k个元素，正向故障过电流表示故障电流为正方向，反向故障过电流表示故障电流为反方向。5.如权利要求4所述的环型配电网故障区段定位方法，其特征在于，所述故障判别矩阵p中的各元素为下式：6.如权利要求5所述的环型配电网故障区段定位方法，其特征在于，根据区段划分，根
据条件一至条件三任意一个条件定位出故障区段：条件一：对p
ii
＝1、p
ij
＝1的节点j，都有p
jj
＝0或-1，其中i≠j；条件二：对p
ii
＝-1、p
ji
＝1的节点j，都有p
jj
＝0，其中i≠j；条件三：对p
ii
＝0、p
ij
＝1的节点j，都有p
jj
＝-1，其中i≠j；满足三个条件中任意一个条件，且若节点i和节点j之间的区段为普通区段，则故障发生在节点i与节点j构成的普通区段内；若节点i和节点j之间的区段为t接区段，则根据三个条件中任意一个定位t接区段的两个子节点j1、j2与父节点之间故障，若定位结果一致，则故障发生在该t接区段内；若定位结果彼此矛盾，且其所有子节点过流信息均不等于1，则该t接区段故障；否则该t接区段无故障；若节点i所在的区段为末端区段，当满足p
ii
＝1，p
ij
＝0，其中i≠j，该末端区段故障。7.如权利要求6所述的环型配电网故障区段定位方法，其特征在于，所述开关函数如下式：其中，上游为以开关节点i为分界线且含有主电源的部分，其余部分为下游；k
u
、k
d
取1或0，1代表有电源接入，0代表无电源接入，s
j,gu
、s
i,gd
分别表示开关节点i到上游主电源g
u
和下游电源g
d
之间的区段的状态值；s
i,u
、s
i,d
分别表示上游部分和下游部分所有区段的状态值；u
g
、d
g
分别为上游部分与下游部分电源的数量；u
s
、d
s
分别表示上游部分与下游部分所有区段的总数；π表示逻辑或运算。8.如权利要求7所述的环型配电网故障区段定位方法，其特征在于，对s4输出结果进行校验，包含将s4的结果代下式：构建式子ρ(x)＝[x(1)x(2)
···
x(m)]
t
，式中m为区段数，ρ(x)中每一行元素为对应区段的故障状态，即变量x(m)代表区段(m)的区段状态，其取值均为0或1，0代表区段无故障，1代表区段有故障。9.如权利要求8所述的环型配电网故障区段定位方法，其特征在于，构建所述评价函数为：式中β为修正系数。10.如权利要求9所述的环型配电网故障区段定位方法，其特征在于，将开关函数校验后得出的可疑故障区段代入评价函数，通过求解评价函数，得出节点信息畸变情况下的故障区段定位结果。

技术总结
本发明提供一种环型配电网故障区段定位方法。其针对环型配电网的传统故障定位方法中，矩阵算法容错性差、优化算法定位速度慢的问题，提出了一种将矩阵算法和优化算法优势互补的区段定位方法。应用图论算法将配电网描述为节点连接关系的一个图；并构建相关函数进行FTU实际上传的告警信息验证并定位故障区段。本发明所构建的开关函数，不仅用于评价函数中与实际告警信息作差以寻找最优解，还具有验证矩阵算法所得出的故障区段是否是在故障告警信息错误的情况下所得出的结果。极大的缩小了优化算法求解评价函数的维度，从而缩小了故障搜索范围，提高了计算速度，且有较强的容错性能。能。能。


技术研发人员：王云 纪坤华 陈冉
受保护的技术使用者：华东电力试验研究院有限公司
技术研发日：2022.04.29
技术公布日：2022/8/30