[发明专利]一种高容错率的配网故障定位方法

权利要求书

1.一种高容错率的配网故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将配电网中装有FTU的断路器、分段开关作为顶点，馈线段作为弧线段，且弧线段的方向与线路潮流方向相同，将配电网映射为一个有向图；利用FTU检测过电流信息，经判断后上传至控制主站；

步骤2、根据配电网的有向图得到各区域故障时FTU上传的理想故障矩阵D，并将其记录于主站中；根据FTU实际上传的信息得到上报信息矩阵G，将所述理理想故障矩阵D与上报信息矩阵G做差，得到故障判别矩阵P，通过分析故障判别矩阵P的信息得到故障区域；

步骤3、考虑FTU发生漏报、误报的情况，建立故障定位判据，并依据所述故障定位判据以及对应的条件概率来模拟FTU发生误报漏报的故障情况。

2.根据权利要求1所述的一种高容错率的配网故障定位方法，其特征在于，所述步骤1的具体过程为：

1)将配电网中装有FTU的断路器、分段开关、联络开关作为节点，对各节点、各开关间的的区域以及电源进行编号；

2)确定配电网的正方向，若配电网仅由一个电源供电，则全网供电功率的流出方向作为配电网络的正方向；若配电网由多个电源供电，则任意选取其中一个电源作为参考，将该电源单独供电、其它电源看做负荷时的功率流出方向作为配电网络的正方向；

3)判断过电流信息并上传，故障发生后，当FTU检测到过流信息，并与网络正方向相同时，向控制主站上报1；当FTU检测到过流信息，并与网络正方向相反时，上报-1；当FTU未检测到过流信息时，上报0。

3.根据权利要求1所述的一种高容错率的配网故障定位方法，其特征在于，所述步骤2的具体过程如下：

1)根据配电网的有向图，得到各区域故障时由FTU上传的理想故障矩阵D，所述理想故障矩阵D删除了最接近非参考电源的FTU上报的信息，仅保留最接近参考电源的FTU上报的信息量，以减少矩阵的维度，理想故障矩阵D的第i行表示第i个区域，每行的数据为相应区域故障时各FTU的上报的过流信息量；矩阵D的第j列代表各个FTU，每一列的数据为某一个FTU对于各区域故障时的过流信息量，所述理想故障矩阵D的表达式为：

D(i,j)＝d(j)

式中，D(i,j)为区域i发生故障时第j个FTU上传的信息量，d(j)为第j个FTU上传的信息量；

2)根据FTU实际上传的信息得到上报信息矩阵G，所述上报信息矩阵G为实际运行时的FTU上报信息矩阵，为了使FTU上报信息量与理想故障信息矩阵D的维度相同，在主站中将得到的故障信息量进行扩展，令上报信息矩阵G的每行元素均等于FTU实际上报信息，上报信息矩阵G的行数等于配电网的区域数量，使得上报信息矩阵G的行列数与理想故障信息矩阵D的行列数相同，得到的上报信息矩阵G的表达式为：

G(m,j)＝G(n,j)＝d(j)

式中：G(m,j)为第m行，第j个FTU上传的信息量；G(n,j)为第n行，第j个FTU上传的信息量；d(j)为第j个FTU上传的信息量；

3)将理想故障矩阵D与上报信息矩阵G比较做差，得到故障判别矩阵P：

P＝D-G

其中，P的每一行代表各个区域，每一列代表各个FTU；

4)分析故障判别矩阵P的信息，确定矩阵P中元素全为0的行对应的区域为故障区域。

4.根据权利要求1所述的一种高容错率的配网故障定位方法，其特征在于，所述步骤3采用相似度值的计算方法建立故障定位判据，即将计算得到的矩阵P每行元素绝对值的和作为各区域的相似度值，相似度值最小的行对应的区域即故障区域，所述相似度值的计算公式为：

式中，p_i,j为矩阵P中第i行第j列的元素，m为区域数量，n为上报的FTU数量，x为故障区域对应的行标，第x行对应的区域即为故障区域；

当FTU正确上报时，各区域对应的相似度值如下式所示，

式中，x为故障区域对应的行标，i为非故障区域对应的行标。

5.根据权利要求1所述的一种高容错率的配网故障定位方法，其特征在于，所述步骤3考虑馈线终端设备FTU发生漏报误报情况，按照以下条件概率公式进行模拟仿真：

式中，P()表示各种情况的故障概率，S(i)为各测点理想上报信息，SC(i)为各测点实际上报信息。