[发明专利]含分布式电源的配电网故障区段定位方法

权利要求书

1.一种含分布式电源的配电网故障区段定位方法，其特征在于：包括：

S1：建立配电网故障定位数学模型，将配电网故障区间定位问题描述为一个具有0-1离散约束条件下的最优化问题；

S2：建立一个能够反映线路当前运行状态和配电开关状态之间联系的函数，实现从开关故障电流越限情况到线路故障状态的转换；

S3：为了反映实际故障与假设故障之间的误差，建立评价函数，函数值越小，表示误差越小，得到的故障区段越准确；

S4：引入布谷鸟搜索算法(CS)，并阐述该算法原理；

S5：对布谷鸟搜索算法进行自适应步长的调整，提高该算法的全局搜索能力和求解精度；

S6：通过经典算例来对本文提出的算法进行仿真验证，并与其他算法的结果进行对比。

2.根据权利要求1所述的含分布式电源的配电网故障区段定位方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

配电网故障区间定位问题是实质上可以描述为一个具有0-1离散约束条件下的最优化问题，其数学模型为：

式中：f(X)为所求的目标函数；n为参数变量的维数，表示候选故障区间数；x(i)为第i维变量的取值，表示第i个线路区间的故障状态，故障时为1，否则为0；X为线路区段状态向量。

3.根据权利要求1所述的含分布式电源的配电网故障区段定位方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

在含多个分布式电源的配电网中，传统的二元故障状态编码方式不再适用；为解决这个问题首先假定由系统电源流向用户端的方向为馈线正方向，同时引入三元编码形式，规定故障电流I_j为：

为了适应分布式电源在复杂配电网中的投切引起的电流方向变化，在文献中提出的开关函数基础上进行了改进，引入了开关系数K_DGi来表示电源的投切；本文所定义的开关函数如下所示：

式中，为第j个开关的开关函数，分别有1、0、-1三种状态；定义第j个开关至上游电源之间的线路为上游线路，反之则为下游线路；S_ju为开关j上游线路中第u段线路的故障状态；S_jd为开关j下游线路中第d段线路的故障状态；M₁为开关j的上游线路集合；M₂为开关j的下游线路集合；K_DGi表示DG的接入情况，即如果配电网中有DG接入的时候，取值为“1”；无DG接入时取值为“0”；N为分布式电源的集合；“Π”为逻辑或运算。

4.根据权利要求1所述的含分布式电源的配电网故障区段定位方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

评价函数是用于反映实际故障与假设故障之间的误差，误差越小，说明得到的故障区段越准确；依据故障诊断理论中著名的“最小集”概念，即：在可能的故障诊断结果中选取故障设备数目最小的解构造下列函数：

式中:M为测控点数量；I_j为测控点实际上传的状态值；为各测点期望状态值；N为区段数；S_i为区段i的状态值；ω为权系数，取值必须在[0,1]之间，取值过小不能充分体现“最少故障设备数”的意义，而取值过大又可能引起误判。