[发明专利]一种含分布式发电并网的配电网故障区段定位方法

说明书

本发明公开了一种含分布式发电并网的配电网故障区段定位方法，计及分布式发电出力的不确定性，考虑多重故障同时发生状况，基于随机机会约束规划建立配电网故障区段定位模型，以概率形式的评价函数为目标函数，计及控制变量定义域约束和故障类型限值约束的约束条件，通过改进得到的二进制帝国竞争算法实现模型快速求解。本发明将开关位置信息不确定性纳入目标函数中，可有效解决常规模型中将分布式发电看作故障电流稳定提供点造成保护误动、拒动现象，提高了故障区段定位与隔离准确性，适用于单重故障以及多重故障的求解，可通过改变故障类型限制约束条件，解决多重故障定位问题。

技术领域

本发明属于配网故障区段定位技术领域，具体的涉及一种含分布式发电并网的配电网故障区段定位方法

背景技术

随着分布式发电技术的快速发展，将分布式电源(DG,Distributed Generation)接入主动配电网是一种高效便捷的管理方式。主动配电网是由分布式发电、储能 设备、保护与监控装置、负荷等模块集成的小型发、配、用电系统，能实现自我 控制管理，可灵活地运行在离网或并网状态下，在降低系统运行成本，提高供电 可靠性等方面具有较大的优势。然而主动配电网在进行故障区段定位时，与传统 配电网存在较大不同，分布式发电的并网使得模型需要计及DG从多个方向对故 障区段提供故障电流，使得判断难度增加。

部分学者提出了含分布式电源配电网故障区段定位的线性规划模型和求解方法，具有较好的定位效果，但是没有计及分布式电源出力的不确定性对定位的影响； 某些方法计及了分布式电源接入配电网引起的故障电流的多向性，对开关函数进 行了改进，但没有将DG的并网状态统一进模型中。

上述方法在制定含分布式发电配电网故障区段定位模型时，都没有计及到分布式发电的并网情形和出力不确定性情况。分布式发电的出力存在间歇性和波动性并 符合一定的随机分布，当其出力较低时，将无法向故障点提供灵敏度足够的故障 电流，这时如果模型中仍将分布式发电看作故障电流提供点，将导致故障区段定 位的误判。此外，以上模型都只考虑了配电网单重故障情形，所建立的模型不一 定适用于多重故障情形。配电网由于区域范围较小，因此存在较多的同杆架设或 者同电缆通道的情况，而这导致配电网多重故障成为一种并非十分罕见的故障。

发明内容

为解决分布式电源出力不确定性造成的配网故障区段定位错误、常规算法寻优效率较低搜索时间较长导致故障定位慢的问题，发明了一种含分布式发电并网的配 网故障区段定位方法。

该方法计及分布式发电出力的不确定性，考虑多重故障同时发生状况，基于随机机会约束规划建立配电网故障区段定位模型，以概率形式的评价函数为目标函 数，计及控制变量定义域约束，故障类型限值约束等约束条件，通过改进得到的 二进制帝国竞争算法实现模型快速求解，方法定位准确度更高，适应性更强，计 算速度更快。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种含分布式发电并网的配电网故障区段定位方法，计及分布式发电出力的不确定性，考虑多重故障同时发生状况，基于随机机会约束规划建立配电网故障区段 定位模型，以概率形式的评价函数为目标函数，计及控制变量定义域约束和故障 类型限值约束的约束条件，通过改进得到的二进制帝国竞争算法实现模型快速求 解。

作为本发明的进一步改进，定义当配电网以公共耦合点为电源时，处于开关i上游的分布式电源为反方向，处于开关i下游的分布式电源为正方向。

作为本发明的进一步改进，建立的开关函数I_i(S)如式1所示，该开关函数针对 的是第i个开关；

式中：g_grid为配电网运行系数，当g_grid＝1时表示系统运行在并网模式，PCC承担 功率交换，当g_grid＝0表示系统运行在离网模式；