[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

说明书

本发明公开了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，包括搭建含高比例DG的配电网网络拓扑模型图；依据搭建的配电网模型构造开关函数；依据搭建的配电网模型构造适应度函数；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；当某一馈线发生真实故障，根据实际运行情况，故障判断步骤为：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；主站接收到故障信息，利用量子遗传程序进行仿真校验；输出结果，读取故障馈线，故障开关。本发明通过改进的量子遗传算法缩短了故障定位时间，提高了配电网故障定位的实时性。

技术领域

本发明属于电力系统输配电保护控制技术领域，具体涉及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。

背景技术

近年来，由于全球范围内的一次能源的匮乏和越来越严重的环境污染问题，迫使很多国家正在积极加快能源转型，开发更多绿色、可靠的清洁能源尝试接入配电网，以保证未来本国经济和社会的可持续发展。但是当传统的配电网加入含高比例分布式电源后会使得配电网的拓扑结构变得更加的复杂和多元化，导致其电压水平升高、双向潮流，短路电流增大、供电可靠性降低以及电能质量恶化等问题，尤其是双向潮流的问题使得传统的配电网的故障定位方法不再适用。 IEEE std.1547.4-2011中规定，含分布式电源(DistributedGenerator， DG)的配电网发生扰动或者故障时，须将DG从主网切除，使含DG 的区域转为孤岛运行。但是这种方法对含高比例分布式电源的地区损失较大，没有发挥DG的优势。

目前所有文献在研究含DG的配电网故障定位方法时，仅仅只对故障馈线的定位进行研究，并没有没有考虑到对故障开关的定位，这就会留下严重后果。因为在配电网故障定位中，当少数开关出现畸变信息时，容错性较强的智能算法可以有效定位故障馈线，所以工作人员很难发现已经存在了故障开关。而当故障开关不能被及时维修，且故障开关数量累计到一定程度时，智能算法则会失效，导致故障定位系统出错造成巨大事故。因此，需要设计一种新的故障定位方案，来解决这个难题。另一方面，目前提出的智能仿生算法在处理含DG的配电网时，存在收敛速度慢的问题，不利于电网故障处理的实时性。

发明内容

本发明的目的在于提供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，以解决上述技术问题。

为实现上述目的本发明采用以下技术方案：

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，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；