[发明专利]一种高容错率的配网故障定位方法

说明书

本发明公开了属于交流配电网故障诊断技术领域的一种高容错率的配网故障定位方法。该方法利用FTU故障时上传的过电流信息矩阵与根据网络拓扑结构形成的过电流信息矩阵相比较，进行故障定位，具体包括：将配电网映射为一个有向图；根据配电网的有向图得到理想故障矩阵D；根据FTU实际上传的信息得到上报信息矩阵G；将理想故障矩阵D与上报信息矩阵G做差，得到故障判别矩阵P，进而得到故障区域；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。本发明推理简单，容错性好，特别针对FTU漏报、误报的问题，提出的故障定位判别方法和扩大故障定位区域可提高定位准确率。

技术领域

本发明属于交流配电网故障诊断技术领域，尤其涉及一种高容错率的配网故障定位方法。

背景技术

随着国民经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，城乡配电网得到了长足发展，用电负荷快速增长的同时，用户对供电可靠性和电能质量的要求也越来越高。配电网作为服务用户的终端环节，故障发生后能够精确分析故障、迅速定位故障、有效隔离故障可以最大程度减少用户损失、提高供电可靠性并保证系统的安全稳定运行。

随着配电网自动化水平的提高，大量自动化终端设备如馈线终端单元(feederterminal unit，FTU)应用于配电网，故障时，FTU将故障电流的大小和方向、故障电压和故障时刻等故障信息和开关状态信息上传主站，主站通过相应的故障定位方法来处理信息，定位故障区域，有效提高了故障定位的速度与精度。但由于FTU大多安装在户外，有诸多不利的因素如环境恶劣、电磁干扰、通信错误的、FTU硬件的误判等都会使得FTU上传的故障信息出现畸变或缺失，导致故障定位错误，影响系统的安全运行。

目前，利用FTU信息来实现故障定位的方法主要分为两类：直接算法和间接算法。两种算法一般都先利用FTU来检测过电流判断该区域是否出现故障，再利用对应的算法来定位故障。直接算法中最典型的是矩阵算法，其根据网络拓扑结构和FTU上传的故障信息，得到网络拓扑矩阵和故障信息矩阵，再推导出故障判定矩阵，确定故障区段。该算法对于FTU上传信息的精度要求高，面对FTU漏报、误报的情况，必然会发生误定位。间接算法根据FTU上报的故障电流信息以及配电网的拓扑结构形成评价函数，再利用智能优化算法，来寻找评价函数的最优解，实现故障定位。间接算法相比直接算法，在面对FTU漏报、误报时，具有一定的容错率，但面对多区段的复杂配电网，解的维度增加，使得求解速度下降，且易发生误定位。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且具有较高容错性能的方法。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了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。

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；