[发明专利]一种基于虚拟流故障定位方法

权利要求书

1.一种基于虚拟流的配电网故障定位方法，其特征在于：所述方法包括：

通过配电网网络拓扑关系和网络故障状态获得故障指示器指示状态的映射关系；

通过故障指示器指示状态的映射关系建立虚拟流故障定位模型；

通过对虚拟流的故障定位模型求解分析配电网中每条线路的目标函数的结果输出故障区域；其中：

所述虚拟流故障定位模型中映射关系是根据故障指示器指示状态与网络拓扑关系信息建立虚拟网络N₁和虚拟网络N₂，反向确定线路故障状态信息；

每条线路的目标函数为线路故障和线路正常两个目标函数，通过比较两个目标函数下的结果输出故障区域；

所述虚拟网络N₁通过虚拟流在故障网络中的流动关系设定约束；

所述虚拟网络N₁的相关约束条件包括：

虚拟流注入约束：

其中表示虚拟流注入，若有注入则若无注入则g_i表示节点i是否有电源接入，若有则g_i＝1，若无则g_i＝0；M表示极大正数；

虚拟流吸收约束：

其中表示线路(i,j)节点i侧虚拟流；a_ij表示线路(i,j)的状态，若线路(i,j)正常则a_ij＝1，若线路(i,j)故障则a_ij＝0；β_i表示节点是否与电源节点相连，若相连则β_i＝1，若不相连则β_i＝0；表示线路(i,j)节点i侧是否闭合，若线路闭合则若线路断开则

断开线路不流过虚拟流约束：

正常闭合线路两端虚拟流相同约束：

虚拟流平衡约束：

其中，Ω_child,i表示与节点i直接相连的所有子线路集合；Ω_parent,i表示与节点i直接相连的所有母线路集合；

所述虚拟网络N₂通过电源节点与其他节点的连接关系设定约束；

所述虚拟网络N₂相关约束条件包括：

仅电源节点可注入虚拟流约束：

与电源节点相连节点的虚拟负荷约束：

2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟流的配电网故障定位方法，其特征在于：所述线路故障和线路正常的目标函数表示形式分别为：

其中，α_ij表示线路状态，α_ij＝1表示线路正常，α_ij＝0表示线路故障；如果线路(i,j)正常；如果线路(i,j)故障；如果仅通过故障指示器信息无法判断线路(i,j)是否故障。

3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟流的配电网故障定位方法，其特征在于：所述基于虚拟流的故障定位模型，其函数表示形式为：

其中，该模型目标函数与需要对每一条网络中的线路(i,j)进行求解。

4.根据权利要求1所述的一种基于虚拟流的配电网故障定位方法，其特征在于：所述虚拟流故障定位模型对配电网中每条线路的目标函数结果进行分析过程如下：

步骤1)从配电网中未求解线路集Ω_wait中选取线路(i,j)，从集合Ω_wait中删除线路(i,j)；

步骤2)求解模型MP1、MP2；

步骤3)若则线路(i,j)正常，将线路(i,j)加入集合Ω_N；若则线路(i,j)故障，将线路(i,j)加入集合Ω_F；若则线路状态无法通过故障指示器信号确定，线路(i,j)状态未知，将线路(i,j)加入集合Ω_U；

步骤4)若未求解线路集Ω_wait非空，则跳转至步骤1)；

步骤5)问题求解完毕，输出集合Ω_N、Ω_F和Ω_U。