[发明专利]一种新型主动配电网故障区段定位方法

说明书

本发明公开了一种新型主动配电网故障区段定位方法，涉及配电网故障诊断与恢复控制领域，所述方法包括以下步骤：步骤1、建立主动配电网故障区段定位模型；步骤2、建立多源信息故障辅助分区方法，推断所述主动配电网的故障区域；步骤3、在所述步骤2的基础上，对所述步骤1建立的所述主动配电网故障区段定位模型进行求解，获得所述主动配电网的故障区段定位。本发明利用用电信息采集系统作为冗余信息源，改进开关函数和适应度函数的表述形式，构建新型主动配电网故障区段定位数学模型，更适用于主动配电网的故障特点。

技术领域

本发明涉及配电网故障诊断与恢复控制领域，尤其涉及一种新型主动配电网故障区段定位方法。

背景技术

相较于输电网来讲，配电网具有分支众多、结构复杂，且所处环境更为恶劣的特点，使得配电网更易发生故障，引起用户停电。因此，在配电网发生故障后实现故障的快速定位、隔离与恢复对提高配电网的可靠性、保障经济社会活动和居民生活的正常运转至关重要。随着配电自动化系统的完善，可利用安装在断路器或分段开关处的馈线终端单元(Feeder Terminal Unit，FTU)上传的报警信息或开关状态变动信息进行故障区段定位。

传统配电网的故障区段定位方法大致可分为直接法和间接法两类。其中，直接法通过故障信息和网架结构，直接根据逻辑关系判断故障发生位置，包括矩阵算法(文献[1])、链表法(文献[2])、过热区域搜索法(文献[3])等；间接法主要是将故障区段定位问题建模成数学优化问题，进而利用遗传算法、粒子群算法等智能优化算法求解。文献[4]对比分析了直接法与间接法的优缺点，并提出了将矩阵算法与智能优化算法相结合的思路，提高了故障定位方法的整体性能。

随着可再生能源与分布式电源(Distributed Generator，DG)的快速发展，配电网逐渐转变为潮流可双向流动的主动配电网(Active Distribution Network，ADN)，传统故障定位中的直接法难以适用。但对于间接法来讲，配电网末端或下游接入分布式电源使得故障电流的流向更为多样，在改进的电流极性判别方法的支持下(文献[5])，相应FTU上传的报警信号可包含过流方向信息(文献[6])，从而在一定程度上减小了“逻辑盲区”的范围。不少学者利用新型的FTU过流报警信息，基于改进的开关函数和适应度函数，分别采用二进制粒子群-遗传混合算法(文献[7])、免疫算法(文献[8])、二进制万有引力算法(文献[9])等智能算法进行求解。文献[10]将配电网分支进行二端口等效，基于故障矛盾假说建立了主动配电网故障定位的分层解析模型。

现有技术存在以下缺陷：

1、对于多分支配电网发生双重故障的情况，尤其是上游干路区段与下游支路区段上同时故障时，由于存在故障信息判别的“逻辑盲区”，传统故障区段定位的直接法与间接法均只能将故障定位到上游区段，从而加剧故障的影响时长与范围；

2、分布式电源的接入使得FTU信息出现不可识别畸变的情况增多，容易造成故障定位的错误，已有主动配电网故障区段定位方法的普适性无法得到保证。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种新型主动配电网故障区段定位方法，克服现有技术中存在的上述问题。

文献列表：

[1]黄佳乐,杨冠鲁.配电网故障区间定位的改进矩阵算法[J].电力系统保护与控制,2014,42(11):41-45.

[2]张新峰,吕飞鹏,吕文超,等.基于链表法的复杂配电网单相接地故障在线定位[J].电力系统保护与控制,2012,40(12):31-34.

[3]梅念,石东源,段献忠.基于过热区域搜索的多电源复杂配电网故障定位方法[J].电网技术,2008,32(12):95-99.

[4]徐彪,尹项根,张哲,等.矩阵算法和优化算法相结合的配电网故障定位[J].电力系统自动化,2019,43(5):152-158.