【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于配電網的故障定位領域，涉及一種基于改進灰狼算法的配電網故障定位技術。
技術介紹
1、隨著國家經濟和科技的快速發展，人們對供電可靠性的要求也在不斷增加。在電力系統故障中占比較高的是配電網故障，如果發生故障造成停電，會給人們的生活和工作帶來很多麻煩，因此，在配電網發生故障后，最重要的就是迅速準確地定位到故障區段，這可以為故障隔離、分析和事后恢復供電提供條件，對于縮短停電時間、提高供電可靠性具有重要意義。
2、隨著綠色發展理念的提出以及清潔能源的發展，太陽能等分布式電源被大量應用于配電網，這導致配電網變成更加復雜的多電源結構，使得傳統的故障定位方法不再可行。因此，對含dg的配電網故障定位的研究是一個熱點問題。隨著配電網的不斷進步，饋線終端單元(ftu)有廣闊的應用前景，把在ftu上采集到的故障信息導入至數據采集與監視控制系統(scada)，再通過各種算法對數據進行計算得到故障區域。
3、目前，針對電力系統故障診斷的方法較多，主要有：(1)矩陣算法，它是一種簡單直觀的方法，計算速度快，但在應對信息畸變的情況時容易出錯，由于ftu多安裝在自然環境比較惡劣的戶外，上傳的信息容易發生丟失和畸變，所以該算法的應用效果并不理想。(2)蟻群算法、粒子群算法、神經網絡算法等雖然具有較好的容錯性，但隨著配電網的結構越來越復雜，在故障定位時過程繁瑣，需要大量的信息處理和數據運算，不能快速的進行故障診斷定位。
4、跟上述幾種方法相比較，基于改進的灰狼算法，通過改變非線性收斂因子、引入翻筋斗覓食策略和小波函數
技術實現思路
1、本專利技術的目的是對灰狼算法中容易陷入局部最優、定位準確度低進行改進，提出一種能夠跳出局部最優并增加種群多樣性，更加快速，全面，準確地進行故障定位。
2、為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是：該基于改進灰狼算法的配電網故障定位技術，具體包括以下步驟，相關流程圖參見圖1：
3、（1）建立配電網故障定位數學函數模型，對配電網中線路的檢測裝置檢測到的故障電流進行編碼；
4、（2）建立一個能夠把當前線路的運行狀況和配電開關狀態相互聯系的函數，來反映開關故障電流越限信息與線路狀態的關系，同時兼顧分布式并入的影響；
5、（3）建立一個能夠反映所測故障點準確度的函數，即適應度函數，適應度越大說明所得到的故障點越準確；
6、（4）對灰狼算法做離散化處理，使其能夠處理配電網故障定位問題，并對收斂因子作非線性處理，增強局部搜索能力；
7、（5）參考蝠鲼優化算法翻筋斗覓食的思想，同時加入小波函數最優解擾動，能夠跳出局部最優，并增加種群多樣性。
8、本專利技術提出的基于改進灰狼算法的配電網故障定位，其內容包括對灰狼算法做離散化處理，使其能夠處理配電網故障定位問題，并對收斂因子作非線性處理。參考蝠鲼優化算法翻筋斗覓食的思想，同時加入小波函數最優解擾動，從而跳出局部最優，并增加種群多樣性，提高算法對配電網故障定位診斷的效率，提高準確度。
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1.一種基于改進灰狼算法的配電網故障定位，其特征在于，具體包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于改進灰狼算法的配電網故障定位方法，其特征在于，所述步驟（1）中配電網的分布式電源的接入導致系統與DG之間配電網結構圖間的電流方向無法確定，用表示第j個開關的狀態：編碼為1表示有故障電流流過且與正方向相同；編碼為0表示無故障電流流過；編碼為-1表示有故障電流流過且與正方向相反。其編碼方式如下：
3.根據權利要求1所述的基于改進灰狼算法的配電網故障定位方法，其特征在于，所述步驟（2）中開關函數的構建能夠將故障線路信息和開關電流信息進行轉換，反映開關故障電流越限信息與線路狀態的關系，同時能夠引入分布式電源的接入。開關函數為：
4.式中：將系統電源到開關j之間的區段稱為上游饋線段，開關到負載的區段稱為下游饋線段;表示開關j處的期望故障電流信息；、分別是開關j上游和下游的饋線段數；是下游的電源數量；是下游的第i個DG開關；是上下游中第i個區段的狀態信息。
5.根據權利要求1所述的基于改進灰狼算法的配電網故障定位方法，其特征在于，所述步驟（3）
6.式中：N、n分別表示配電網的開關數量和饋線段數量；、分別表示開關j的實際故障電流信息和期望狀態，當存在故障電流時，該變量的值為1，而當沒有故障電流時，該變量的值為0；是權重系數，一般在[0?,1]范圍中取值，該適應度函數符合故障診斷理論中的“最小集”概念，即在可能的故障診斷結果中選取故障線路數目最小的解，可避免漏判和誤判,?在本文中將其取為0.5。當故障診斷結果選取故障線路數目最小的解時，該適應度函數取得最大值。
7.根據權利要求1所述的基于改進灰狼算法的配電網故障定位方法，其特征在于，所述步驟（4）中處理配電網故障定位問題時，需要對連續的灰狼位置做二進制處理，使用sigmoid函數將灰狼的位置壓縮至[0,1]區間內，轉換函數為：
8.式中：rand是[0,1]內均勻分布的隨機數；是在d維中灰狼迭代后更新的位置。
9.根據權利要求1所述的基于改進灰狼算法的配電網故障定位方法，其特征在于，所述步驟（5）中對灰狼算法參考蝠鲼優化算法翻筋斗覓食的思想，并加入小波函數最優解擾動，從而跳出局部最優，并增加種群多樣性，同時提高算法對配電網故障定位診斷的效率，提高準確度。在進行適應度函數的評估下，在選擇最優解時能夠及時跳出局部最優，從而更快地獲得最優解。
...【技術特征摘要】
1.一種基于改進灰狼算法的配電網故障定位，其特征在于，具體包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于改進灰狼算法的配電網故障定位方法，其特征在于，所述步驟（1）中配電網的分布式電源的接入導致系統與dg之間配電網結構圖間的電流方向無法確定，用表示第j個開關的狀態：編碼為1表示有故障電流流過且與正方向相同；編碼為0表示無故障電流流過；編碼為-1表示有故障電流流過且與正方向相反。其編碼方式如下：
3.根據權利要求1所述的基于改進灰狼算法的配電網故障定位方法，其特征在于，所述步驟（2）中開關函數的構建能夠將故障線路信息和開關電流信息進行轉換，反映開關故障電流越限信息與線路狀態的關系，同時能夠引入分布式電源的接入。開關函數為：
4.式中：將系統電源到開關j之間的區段稱為上游饋線段，開關到負載的區段稱為下游饋線段;表示開關j處的期望故障電流信息；、分別是開關j上游和下游的饋線段數；是下游的電源數量；是下游的第i個dg開關；是上下游中第i個區段的狀態信息。
5.根據權利要求1所述的基于改進灰狼算法的配電網故障定位方法，其特征在于，所述步驟（3）中適應度函數對灰狼算法得到最優解起到關鍵作用，在配電網故障定位中不同的適應度函數會有不同的結果，同時在容錯能力上也有不同。即在一種故障狀態下，當取得最優解時，那這一...
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