[发明专利]基于松弛优化的配电网故障区间高容错性故障定位方法

权利要求书

1.一种基于松弛优化的配电网故障区间高容错性故障定位方法，其特征在于，其步骤如下：

步骤一：根据配电网中自动化开关与因果设备的关系建立因果设备关联信息，根据因果设备关联信息采用加法运算建立开关函数的代数关系模型，依据数学误差测度理论建立开关函数与报警信息间的逼近关系模型；

步骤二、将步骤一中逼近关系模型中所有配电网故障二次逼近函数叠加得到配电网故障定位优化方法的目标函数，构建配电网故障定位的非线性整数规划模型；

步骤三、在非线性整数规划模型的目标函数中增加容错因子获得基于容错因子的配电网故障定位目标函数，量化容错因子的值，根据量化后的容错因子建立配电网故障定位的容错因子模型，基于数学集合表示方法将配电网故障定位的容错因子模型转化为连续域内配电网故障定位容错因子模型；

步骤四、在连续域内配电网故障定位容错因子模型中引入正的松弛因子得到可行域连续的二次凸优化问题，基于空间伸缩因子并采用非线性规划方法求解可行域连续的二次凸优化问题得到配电网故障定位容错因子模型的最优馈线状态值，从而辨识出馈线发生故障的区段。

2.根据权利要求1所述的基于松弛优化的配电网故障区间高容错性故障定位方法，其特征在于，所述步骤一中开关函数与报警信息间的逼近关系模型为：

S11：根据配电网的拓扑结构和功率流流动方向，推断出每个自动化开关的因果设备，并通过表示馈线B紧邻馈线A且功率流由A流向B，从而建立因果设备关联信息；

S12：建立馈线故障状态集X＝[x(1) x(2) x(3) … x(n)]，其中，x(1)～x(n)分别为馈线1～n的馈线状态信息；x(k)＝0表示馈线状态为运行故障；x(k)＝1表示馈线状态为运行正常；k＝1,2,3…,n，n为馈线的总数；

S13：依据因果设备关联信息，采用加法运算进行开关函数建模，得到开关函数代数描述的数学解析模型I₁(X),···,I_i(X),···,I_N(X)，其中，i＝1,2,3…,N，I_i(X)为自动化开关设备i的开关函数，N为配电网自动化开关设备总数；

S14：依据数学误差测度理论，采用开关函数值和故障报警信息间差值的平方衡量其逼近程度：采用I^*＝[I₁ ··· I_i ··· I_N]表示电流报警信息集，I₁～I_N分别为自动化开关S₁～S_N耦合的监控设备上传的报警信息，且I_i＝0表示控制主站没有接收到报警信息，I_i＝1表示控制主站接收到报警信息；

S15：以馈线发生单一故障或多重故障为前提，开关函数与报警信息间二次逼近关系模型为：

其中，B_i(X)表示自动化开关设备i的开关函数与报警信息的逼近关系。

3.根据权利要求2所述的基于松弛优化的配电网故障区间高容错性故障定位方法，其特征在于，所述步骤二中构建配电网故障定位的非线性整数规划模型的方法为：当辨识出馈线故障区段时，期望所有开关函数I₁(X)～I_N(X)确定的假定故障过电流信息应和故障报警信息间的最小，采用总体偏差最小化进行衡量：依据统计学中整体偏差的度量方法，采用开关函数值和故障报警信息间残差平方和最小化衡量整体逼近程度，将所有配电网故障二次逼近函数叠加得到配电网故障定位优化方法的目标函数f(X)，加上馈线状态的0/1取值限制，构成了配电网故障定位的非线性整数规划模型为：

4.根据权利要求2或3所述的基于松弛优化的配电网故障区间高容错性故障定位方法，其特征在于，若所有配电网故障二次逼近函数的性质相同，直接通过权重系数加权和法将多目标问题转化为单目标问题进行优化求解，通过改变权重系数大小，改变最优目标函数值的大小，实现目标函数最优值和馈线状态集的单值对应关系。