[发明专利]一种适用于分布式电源接入配电网的故障馈线定位方法

权利要求书

1.一种适用于含高比例分布式电源接入配电网的故障馈线定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：搭建含高比例DG的配电网网络拓扑模型图；

步骤2：依据搭建的配电网模型构造开关函数以及适应度函数；

步骤3：对建立模型进行编码，即以配电网各馈线段的进线断路器、分段开关、联络开关为节点进行量子比特编码，形成初始化种群Q(t₀)；种群中全部染色体的所有基因都被初始化为其每条染色体的表现形式为一个长度为n的二进制串(ε₁,ε₂,ε₃,…，ε_n)；

步骤4：某一馈线发生真实故障，根据实际运行情况，FTU系统读取各断路器、分段开关以及分布式电源联络开关的开断状态值，并上传给主站；

步骤5：主站系统动作，对初始种群Q(t₀)中的每个个体进行一次测量，得到对应的确定解然后根据FTU上传的畸变信息计算各个个体的适应度值；

步骤6：记录最优个体和对应的适应度值，且作为下一代进化的目标值；

步骤7：计算量子旋转角，更新量子门；

步骤8：判断迭代结束条件，若满足则输出结果，否则令t＝t+1，转至步骤5；

步骤9：若达到最大的迭代次数，则停止计算，种群的全局最优位置即是配电网各馈线区段状态；

步骤10：输出结果，读取故障馈线，故障开关；

步骤2中建立模型以后对开关函数以及适应度函数的构造方法具体如下：

开关函数：

x_i+y_j＝m(i,j＝1，2，3，......m)；

式中I^*(S_m)为第m号开关的开关函数，x_i为开关i上游馈线区段总数；L_x为开关m上游第i个馈线区段的状态值，正常为0，故障为1；y_j为开关m下游馈线区段总数；L_y为开关i下游第y个馈线区段的状态值，正常为0，故障为1；K_t(DG)为分布式电源开关系数，分别用来表示第m号开关下半区的第t个分布式电源是否接入配电网，若某分布式电源接入配网则对应的分布式电源系数取1，否则取0；

对该模型进行验证：(1)当配电网中不含分布式电源时，即为单电源供电的网络，则t＝0，符合不含DG的配电网故障定位的应用；(2)当有分布式电源投入配电网运行时,则t0，符合含分布式电源接入配电网的故障定位；

适应度函数：

式中：I(S_m)为第m个开关FTU上传的实际信息，取值为1认为该开关流过了正向故障电流，为0则未流过故障电流，取值为-1认为该开关流过了反向故障电流，I^*(S_m)为第m号开关的期望值；N为分段开关的总数；当FTU上传的各分段开关节点的实际畸变信息与期望状态一致时，评价函数F取到最小值0；所以F取值越小，故障定位精确度越高。

2.根据权利要求1所述的适用于含高比例分布式电源接入配电网的故障馈线定位方法，其特征在于：将量子遗传算法应用到配电网故障定位中，且步骤7基于量子遗传算法的改进的旋转角策略。

3.根据权利要求1所述的适用于含高比例分布式电源接入配电网的故障馈线定位方法，步骤10判断依据为：当程序运行结束时，即算法取得全局最优时，则存在以下两点判据：

(1)若输出馈线结果中只存在“1”，则电网存在故障馈线，且1对应的馈线段即为故障馈线；

(2)若输出结果中不仅有“1”且有“-1”出现时，结合配电网模型，找出“-1”和“1”对应的馈线，则每一个“-1”对应的馈线与其相邻最近的“1”对应的馈线，两馈线中所含开关即为故障开关，单独的“1”对应的馈线为故障馈线，读取故障馈线，故障开关。