[发明专利]一种配电自动化条件下故障排查巡线路径规划方法

权利要求书

1.一种配电自动化条件下故障排查巡线路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)配网线路安装配电终端后进行自动化改造：根据配电终端的数量和安装位置，利用邻接矩阵变化进行巡线区段的划分；

(2)计算线路节点间的最短距离，形成最短距离矩阵；

(3)当配网线路发生故障时，根据配电终端上送的故障信息，确定故障发生的巡线区段；

(4)利用改进遗传算法，以最短时间巡遍故障区段的节点为目标，确定排查故障的最佳巡线路径；

步骤(4)中，利用改进遗传算法，确定排查故障的最佳巡线路径，包括以下步骤：

(41)巡线路径规划是以最短时间巡遍故障区段的节点为目标，由于巡线速度固定不变，因此可将该问题转换成巡遍所有节点的路径长度最短，目标函数可表达为：

其中，d(a_i,a_i+1)为节点i与节点i+1之间最短距离，n为整个连通图的节点数；

(42)改进遗传算法计算实现，编码方式采用十进制，巡线区段中的每个节点号可用一个十进制码表示，若该节点号为4，则该位十进制码为4，适应度函数f由目标函数F变换所得：

f＝1/F，

交叉方式采用一点交叉的策略，先通过连续均匀分布随机生成交叉的点位，将该点位作为交叉的位置，未避免出现不合理路径，父代1交叉位置对应父代2的十进制数值，在父代1其他非交叉区域中进行查找到与父代2交叉位置相同数值的点位，并将其赋为父代1交叉位置的数值，然后对父代2进行同样的操作，最后在将父代1和父代2交叉位置的数值进行交换；

(43)采用自适应遗传算子，用下式对交叉概率P_jc和变异概率P_by的进行调整：

式中，f_最大代表种群中最大个体的适应度值；f_平均代表群体的平均适应度值；f′代表要交叉的两个个体中较大的适应度值；f代表要变异个体的适应度值；P_jc1和P_by1分别大于P_jc2和P_by2，这四个值在进行遗传操作时给出，在进行变异操作时，随机选定一条染色体的某两个基因进行互换，具体的变异方式为两点交换。

2.根据权利要求1所述的一种配电自动化条件下故障排查巡线路径规划方法，其特征在于，步骤(1)中，巡线区段的划分包括以下步骤：

(11)将配网拓扑转换成连通图U，依据图论的描述方法，由连通图形成邻接矩阵A；

(12)再获取配电终端数量和安装位置，因配电终端安装在断路器或开关临近处，则可将装设有配电终端的节点分裂成两个节点，且两个节点不连通；每装一个终端，原邻接矩阵将增加一行和一列，新增节点与原节点之间按照如下条件进行赋值：

其中i→j代表新增节点的位于节点i与节点j之间的i节点分裂出，且与节点i不连通与j连通，i，n代表原分裂节点的行和列的下标，d代表新增节点的行的下标；因此矩阵新增节点与其他节点的节点间关系按上式规则由原分裂节点与其他节点的节点关系所得，依据配电终端数量和位置按以上规则得到矩阵B；

(13)按照以下公式不断进行迭代计算，直到下一次计算的矩阵与上一次计算的矩阵完全相同，不再变化时，计算停止，获得矩阵C：

C＝B·B^T；

(14)对矩阵C中的值进行分析，将节点与节点之间为1的归为1组，从而得到若干个巡线区段。

3.根据权利要求1所述的一种配电自动化条件下故障排查巡线路径规划方法，其特征在于，在步骤(2)之前提前获取配网线路参数，包括线路长度，然后根据连通图U利用最短路径方法得到矩阵D。