【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于故障定位，尤其是涉及一種有源配電網故障區段定位方法及系統。
技術介紹
1、隨著分布式代(dg)的發展，越來越多的dg接入到配電網中，形成有源配電網(adn)。adn運行方式靈活，拓撲結構復雜，給故障定位帶來了困難。由于dg的注入和雙向故障電流的存在，傳統配電網的故障定位方法已經不適用于adn。因此，研究adn中準確、快速的故障定位對于縮小停電區域，提高電源的可靠性具有重要意義。
2、配電網故障定位是為了及時定位故障區域，對于因故障停電的非故障區域，通過各種手段幫助其盡早恢復供電，是配電網自動化的一個重要內容，對提高供電可靠性有很大的影響，也得到越來越多的重視。隨著配電自動化的逐步推進，基于饋線終端單元(ftu)的方法越來越受到人們的關注。當ftu檢測到超限電流時，將信息上傳到監控和數據采集(scada)。scada采用算法對電流超限信息進行處理，實現了故障段的定位。并成為研究熱點。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術旨在克服現有技術中上述問題的不足之處，提出一種有源配電網故障區段定位方法及系統，為了避免故障定位失敗，在故障定位方法的設計中考慮ftu的少報和誤報去實現準確、自適應、快速的故障定位。
2、為達到上述目的，本專利技術的技術方案是這樣實現的：
3、一種有源配電網故障區段定位方法，包括如下步驟：
4、步驟1：采用二值化的方法對饋線段狀態進行編碼，考慮ftu的少報和錯報并建立故障定位模型；
5、步驟2
6、步驟3：根據所述映射矩陣將故障電流路徑信息轉換為相應的ftu超限信息；
7、步驟4：基于拓撲的當前路徑信息構造自適應開關函數；
8、步驟5：采用層次策略和蟻群算法對求解模型進行快速求解。
9、進一步的，所述步驟1具體包括：
10、采用二值化方法對饋線段狀態進行編碼，優化問題的約束條件si∈{0,1}，式中，i為配電網饋線段代碼，i＝1,2,3，...,n，n為饋線段數量，當si＝0時，表示給料段i運行正常，當si＝1時，表示給料段i有故障；
11、考慮ftu上傳信息中的少報和錯報，ftu的漏報和誤報開關函數為：
12、
13、考慮漏報和誤報的目標函數為：
14、
15、式中表示的是ftu的漏報和誤報的超限信息，反映的是預期的超限信息和ftu的漏報和誤報的超限信息之間的一致程度,表示的是漏報節點數，表示的是誤報節點數，表示配電網中故障區段的數量，q1、q2、q3是權重系數，q1、q2、q3∈(0,1)。
16、進一步的，所述步驟3中，根據所述映射矩陣將故障電流路徑信息轉換為相應的ftu超限信息包括：
17、將饋線段、ftu和電源按統一順序編碼生成網絡描述矩陣,增加電源的連接信息形成網絡拓撲矩陣，根據深度優先算法計算電流路徑矩陣，通過電流路徑矩陣構建一個正向電流矩陣，提取電流路徑上游最近的ftu各饋線段的代碼，生成從饋線段到ftu的映射矩陣，當拓撲更新時，根據深度優先算法更新相應的開關函數。
18、進一步的，所述步驟4中根據有源配電網的拓撲變化生成和更新構造自適應開關函數。
19、進一步的，所述步驟5中，采用層次策略和蟻群算法對求解模型進行快速求解包括：構建分層定位模型，并使用蟻群算法對求解模型進行快速求解，具體包括：
20、在分層定位模型中，相應的目標函數為：
21、
22、式中，n′為現階段“關鍵點”的總數，m′是當前階段的線段總數，h(i)是階段中關鍵點i的代碼，g(j)是當前階段第j行段的代碼。為ftu上報的超限信息，ih(i)為預期的超限信息，為配電網中故障區段的數量，表示的是漏報節點數，表示的是誤報節點數，q1、q2、q3是權重系數，q1、q2、q3∈(0,1)；
23、在使用蟻群算法時，引入信息素揮發機制，信息素的更新公式是：
24、
25、式中，和分別表示第t代和(t+1)代飼喂段i路徑j中的信息素濃度，ρ是信息素的揮發系數，表示第t代所有螞蟻在路徑上釋放的信息素的總和，在每次迭代過程中使用蟻群循環模型：
26、
27、式中，q為螞蟻一次釋放的信息素量，f(l)為螞蟻路徑的適應度函數，ε是一個常數；
28、在迭代過程中，每只螞蟻根據路徑的信息素濃度，采用輪盤賭的方法隨機選擇線路的狀態，
29、
30、其中，為第t代螞蟻選擇第i條故障線的概率，為第t代螞蟻選擇第i條非故障線的概率。
31、本專利技術還提供了一種有源配電網故障區段定位系統，包括：
32、模型構建模塊，用于采用二值化的方法對饋線段狀態進行編碼，考慮ftu的少報和錯報并建立故障定位模型；
33、映射矩陣構建模塊，用于構造網絡拓撲矩陣、正向電流矩陣和電流路徑矩陣，并由此生成各電源饋線段到ftu的映射矩陣；
34、信息轉換模塊，用于根據所述映射矩陣將故障電流路徑信息轉換為相應的ftu超限信息；
35、開關函數構建模塊，用于基于拓撲的當前路徑信息構造自適應開關函數；
36、模型求解模塊，用于采用層次策略和蟻群算法對求解模型進行快速求解。
37、相對于現有技術，本專利技術所述的一種有源配電網故障區段定位方法及系統具有以下優勢：
38、本專利技術構建了一種考慮ftu信息畸變情況下的故障定位模型，通過對ftu狀態進行二進制編碼，在目標函數中加入漏報和誤報的條件，實現準確、自適應、快速的故障定位。
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1.一種有源配電網故障區段定位方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種有源配電網故障區段定位方法，其特征在于：所述步驟1具體包括：
3.根據權利要求1所述的一種有源配電網故障區段定位方法，其特征在于：所述步驟3中，根據所述映射矩陣將故障電流路徑信息轉換為相應的FTU超限信息包括：
4.根據權利要求1所述的一種有源配電網故障區段定位方法，其特征在于：所述步驟4中根據有源配電網的拓撲變化生成和更新構造自適應開關函數。
5.根據權利要求1所述的一種有源配電網故障區段定位方法，其特征在于：所述步驟5中，采用層次策略和蟻群算法對求解模型進行快速求解包括：構建分層定位模型，并使用蟻群算法對求解模型進行快速求解，具體包括：
6.一種有源配電網故障區段定位系統，其特征在于：包括：
【技術特征摘要】
1.一種有源配電網故障區段定位方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種有源配電網故障區段定位方法，其特征在于：所述步驟1具體包括：
3.根據權利要求1所述的一種有源配電網故障區段定位方法，其特征在于：所述步驟3中，根據所述映射矩陣將故障電流路徑信息轉換為相應的ftu超限信息包括：
4.根據權利要求1所述的一種有源配電網...
【專利技術屬性】
技術研發人員：袁揚，陳利瑤，彭哲續，許祖勤，李小華，邊淋，余康康，周洪彬，邵自成，
申請(專利權)人：國網江西省電力有限公司吉安供電分公司，
類型：發明
國別省市：
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