[发明专利]一种基于假设故障区域的配网故障定位方法

说明书

本发明属于交流配电网的故障诊断领域，更具体地，涉及一种基于假设故障区域的配网故障定位方法。通过馈线终端设备故障时上传的故障电流信息以及配电网的拓扑结构形成评价函数，再利用假设故障区域的方法来搜寻评价函数的最优解，达到故障定位的目的。本发明在考虑FTU容易发生漏报误报的情况下，增加了电流变化率判断条件提高定位准确率，进行了大量且系统的算例分析，结果表明：新方法推理简单，容错性好，具有较高的实用价值。

技术领域

本发明属于交流配电网的故障诊断领域，更具体地，涉及一种基于假设故障区域的配网故障定位方法。

背景技术

随着国民经济和社会的不断发展，电力用户对供电质量和供电可靠性的要求也越来越高。因此需要建立完善的配网自动化系统，能够在短时间内识别和隔离系统故障，最大程度地避免因故障造成的长时间、大面积停电。我国已经出台了多项政策，提出全面建设结构合理、技术先进、灵活可靠、经济高效的现代配电网，大量自动化终端设备如馈线终端单元(feeder terminal unit，FTU)应用于配电网，能够测量电流的大小和方向、电压、开关状态等信息。但配网故障定位方法却未将FTU充分利用，多采用注入法和故障指示器加人工巡线的方法来寻找故障位置，由于注入法需要停电做实验的方法定位，同时需要额外的信号注入源，配网供电可靠性降低，操作复杂。而故障指示器加人工巡线方法，定位区域大，故障发生后停电时间较长，耗费过多人力，准确性和效率偏低。因此上述方法的自动化水平偏低，难以满足快速定位故障位置的要求。利用人工智能算法来求解评价函数的算法，容易陷入局部收敛，导致故障定位错误。因此配电网的故障定位问题在一定程度上没有得到有效解决，有必要提出更加简单高效方法，在面对FTU漏报误报的情况下仍然具有较高的准确率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于假设故障区域的配网故障定位方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：、一种基于假设故障区域的配网故障定位方法，所述方法包括以下步骤：

S1、将配电网中装有馈线终端设备FTU的断路器、分段开关看做顶点，馈线段看做弧，且弧的方向是线路上潮流的方向，可以将配电网映射为一个有向图；

S2、根据配电网的有向图，得到评价函数；再根据馈线终端设备FTU的实际上传信息带入评价函数中，通过假设故障区域，依次获得对应的评价函数的值，最后得到的值最小所对应的区域即为故障区域；

S3、利用条件概率来模拟馈线终端设备FTU发生漏报、误报的情况，并增加电流变化率判据，经过系统的验算，证明提出的新判据能有效提高故障定位准确率。

优选地，所述步骤S1的具体过程为：

S11：首先将网络中装有馈线终端设备FTU的断路器、分段开关、联络开关看做节点并编号，对各开关间的的区域进行编号，对电源进行编号；

S12：再确定配电网络的正方向，若该配电网仅由一个电源供电时，向全网供电的功率流出方向即为配电网络的正方向；若由多个电源供电，则选取其中一个电源为参考，该电源可任意选取，仅它单独供电时的功率流出方向为配电网络的正方向。

优选地，在所述步骤S2中，根据配电网的有向图，故障发生后，当馈线终端设备FTU测到过流信息，与网络正方向相同时，向控制主站上报1；其余情况，上报0；故障区段为待求解，若该区段有故障则为1，无故障为0；并且构造评价函数如下：

其中，

S_B是待求解的所有区域状态，n为FTU的个数，m为区域个数，I为FTU实际上报信息，I^*为FTU的期望状态，是关于各区域状态的函数，w是取值为正数的权系数，s为一个区域的状态；