[发明专利]一种基于故障方向的配电网故障定位线性规划方法

说明书

本发明公开了一种基于故障方向的配电网故障定位线性规划方法，包括以下步骤：步骤S1：建立配电网故障定位的非线性定位模型；步骤S2：依据二进制线性转化原则，将区段定位的非线性定位模型转化为线性定位模型；步骤S3：故障发生后，按不同方向采集配电网中所有SFI的故障方向信息，并将这些信息上传到配电运营中心；步骤S4：从配电运营中心将SFI的方向信息导入线性定位模型，利用CPLEX求解该线性定位模型，找出故障区段，本发明优点是：在分布式电源接入的配电网故障定位中具有更高的可靠性和更好的容错能力。

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，更具体地说是涉及配电网故障定位线性规划方法的技术领域。

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可靠性，需要增加配电网在极端环境下的弹性，随着科技的不断进步，智能设备如遥控开关、重合闸、SFI、智能电表等在配电网中大量使用，这些设备为配电网故障定位提供了新的研究背景。

许多专家对基于SFI的配电网故障定位进行了研究，虽然取得了一些成果，但这些定位方法只利用了故障电流幅值信息，而没有利用故障电流方向信息，导致故障定位在多个分布式电源接入时的可靠性和容错能力不足。

发明内容

为了解决此问题，本发明提出一种可提高在分布式电源接入的配电网故障定位中的可靠性和容错能力的基于故障方向的配电网故障定位线性规划方法。

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：一种基于故障方向的配电网故障定位线性规划方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤S1：建立配电网故障定位的非线性定位模型；非线性定位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，约束条件包含从上游到下游、下游到上游两个方向构建的区段状态约束、节点状态约束、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；

非线性定位模型的目标函数构建方法如下：

其中，f_i、m_i表示节点状态的漏报和误报；

非线性定位模型的约束条件构建方法如下：

1)区段状态约束为：

其中，Ω_ORj表示保护设备动作后确定的故障区域，Ω_PD表示保护设备，x_i表示区段状态；

2)节点状态约束为：

其中，表示节点状态；

3)节点状态的通信约束为：

其中，表示配电网运行中心实际收到的不同故障方向确定的节点状态；表示上游到下游方向上的节点漏报，表示下游到上游方向上的漏报；表示上游到下游方向上的节点误报，表示下游到上游方向上的误报；表示真实的节点漏报，表示真实的节点误报；

4)多重故障约束为：

5)漏报与误报之间的逻辑约束为：

将目标函数和约束条件合在一起，得到非线性定位模型为：