[发明专利]一种配电网区段定位的实时线性整数规划方法

说明书

本发明公开了一种配电网区段定位的实时线性整数规划方法，包括以下步骤：步骤S1：建立配电网拓扑数据库；步骤S2：根据配电网拓扑数据库建立区段定位的非线性整数规划模型，非线性整数规划模型包括目标函数和约束条件，目标函数以漏报和误报最少原理构建；步骤S3：将区段定位的非线性整数规划模型转化为线性整数规划模型；步骤S4：当故障发生后，利用SFI采集每个节点的故障电流并依据最大负荷电流对每个节点进行状态编码；步骤S5：将节点状态输入线性整数规划模型，利用CPLEX求解线性整数规划模型，得出故障区段编码、漏报编码和误报编码，本发明优点：将SFI漏报和误报与故障区段一起作为决策变量，从而在SFI信息不完整时，仍然具有较高的定位准确率。

技术领域

本发明涉及配电网故障定位、隔离与供电恢复的技术领域，更具体地说是涉及基于SFI的配电网区段定位方法的技术领域。

背景技术

在极端环境下，如暴风，暴雨、雪灾等，配电网的弹性直接关系配电网的供电可靠性。为了提高配电网在极端环境下的弹性，大量的智能设备如遥控开关、重合闸、SFI等在配电网中使用，这些智能设备提供了大量的监测、报警和测量数据。为了更好地利用这些数据，供电公司已在配电网运营中心安装了高级配电管理系统和停电管理系统，一旦发生断电，来自智能设备的大量警报和测量结果就会上传到配电网运营中心，系统操作员使用可用的警报和测量结果来确定故障区段，以进行故障隔离和恢复服务。由于SFI的状态和电流测量值已集成到高级配电管理系统和停电管理系统中，因此SFI的状态和电流测量值对帮助系统操作员确定故障区段具有重大意义。

在过去十年中，专家们对SFI的研究主要集中在SFI的布局和设计上，只有少量研究放在故障区段定位上，这些基于SFI的故障区段定位方法虽然取得了一些成果，但还是存在以下不足：

1)这些定位方法都是基于完整的SFI信息建立的，因此，没有考虑到SFI的漏报和误报问题，导致区段定位在SFI信息不完整时的准确性不足。

2)这些定位方法将配电网区段定位转化为一种非线性整数规划问题。由于模型的非线性，导致定位过程速度较慢，不能实现故障区段的实时定位。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提出一种在SFI的状态信息不完整时，仍然具有较高的定位准确率，并且区段定位速度更快，能够实现故障区段的实时定位的配电网区段定位的实时线性整数规划方法。

本发明为了解决上述技术问题而采用的技术解决方案如下：

一种配电网区段定位的实时线性整数规划方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤S1：建立配电网拓扑数据库，该配电网拓扑数据库包括：节点与区段之间的关联集合Ω_SFI-SL、区段与区段之间的关联集合Ω_SL和节点与节点之间的关联集合Ω_SFI；

步骤S2：根据配电网拓扑数据库建立区段定位的非线性整数规划模型，非线性整数规划模型包括目标函数和约束条件，目标函数以漏报和误报最少原理构建，约束条件包括：区段状态与节点状态之间的约束、节点状态之间的约束、节点状态的通信约束、多重故障约束、漏报与误报之间的逻辑约束；

非线性整数规划模型的目标函数构建方法为：

其中，ω₁、ω₂表示权重系数，根据漏报和误报发生概率之间的比例确定；f_i、m_i表示节点状态的漏报和误报，N表示配电网的节点数量；

非线性整数规划模型的约束条件构建方法为：

1)区段状态与节点状态之间的约束为：

其中，x_j表示区段状态，y_i表示节点状态；