[发明专利]一种单/双协同模式下故障巡线排查规划方法及系统

说明书

本发明公开了一种单/双协同模式下故障巡线排查规划方法及系统，本发明首先设计了单模式故障排查的最优巡线模型，并分析其计算复杂度；其次，为契合现场作业特点，在单模式模型的基础上衍生构建了双协同模式下高效协同的巡线排查模型，该模型可同时兼顾总排查任务量最小和队间分配任务量更均衡。随后在论述两种模型差异的基础上，通过结合Dijkstra和深度优先搜索算法设计了所提两模型的求解方案。最后以IEEE 33‑Bus系统为例，验证了所提巡线排查模型的准确、高效性。

技术领域

本发明涉及电力故障检修技术领域，具体涉及一种单/双协同模式下故障巡线排查规划方法及系统。

背景技术

长期以来，电力的规划与建设存在重发轻配的问题，使城市配网的发展则相对滞后。配网相关问题，具体表现：①供电半径长，线损高；②网络结构不合理，运行方式不够灵活；和③负荷增长迅猛、电网建设用地紧张等多方面。鉴于此，配电网发生故障的可能性难以规避。目前虽可结合配电终端进行故障定位，但限于如投资成本等原因，配网大部分线路尚未进行自动化升级改造，故当下更精准的故障排查仍多以人工巡线为主，而无优化调整的巡线排查往往效率欠佳。因此，在电网抢修的指挥决策应变上，如何有效制定出最科学、高效的故障排查策略及优化任务的分配，对于具有重要的理论价值和现实意义。

针对故障处理，配电自动化主要分为故障定位、隔离和恢复供电三个阶段。因此当下国内外相关研究，也多集中于故障定位与诊断、基于开关操作的故障恢复与重构以及抢修路径的优化等相关方面。目前故障定位研究，成果较为丰硕，主要集中于以下三方面：①故障定位的模型构建及求解，如结合故障信息矩阵和网络描述矩阵，获取能用于判断和隔离故障区段的故障判断矩阵；或者考虑了配电网闭环运行的工况，进一步提出能适应环网闭环运行和多电源模式下的多重故障定位算法。②故障定位优化模型的准确及鲁棒性能提升。例如从优化的视角刻画故障定位问题，以建立优化模型，并采用如蚁群算法、遗传算法和仿生磁学等算法进行求解。③非健全信息下的容错故障定位。由于配电设备主要工作在户外，工况较为恶劣，易发生漏报或者错报故障的情况。因此，也有部分研究热衷于解决非健全信息下的容错故障定位，如采用基于粗糙集和贝叶斯等求解算法。

然而，上述现有的故障定位研究技术多集中于研究如何实现故障建模合理化，进而保证故障定位的快速、准确等，但以上目标良好实现的前提均为馈线终端单元(feederterminal unit,FTU)配置完善，但随着泛在电力物联网的层级部署、逐步推进，现有的故障定位技术无法适用，即现有的技术存在局限性，实用性不足。且现有的故障定位技术仅局限于单人/小队进行作业，故障排查效率低。

发明内容

本发明提供了一种单/双协同模式下故障巡线排查规划方法，以解决现有技术中针对配电自动化条件下故障排查时巡线路径规划方法效率低、实用性不足的问题，实现配网故障的快速排查，减少停电时间。

本发明通过下述技术方案实现：

一种单/双协同模式下故障巡线排查规划方法，该方法应用于配电网辐射状运行模式，该方法包括以下步骤：

步骤一、构建单模式下故障巡线排查模型；

步骤二、基于单模式下故障巡线排查模型构建方式，构建双协同模式的故障巡线排查模型；

步骤三、对单/双协同模式下故障巡线排查模型进行求解，得到巡线最佳方案。

本发明首先结合配电网辐射状特点，构建了单模式下故障排查的最优巡线模型；其次为设计符合实际作业的高效方案，进一步构建了双协同模式下高效最优排查巡线模型；最后求解了多模式下的巡线模型，从而得到故障巡线排查最优方案。

优选的，本发明的步骤一构建的故障巡线排查模型为：

式中，l_m为主干支的路径长度；l_i为第i个子分支的总路径长度；Ω_b为子分支区域集合。