[发明专利]一种基于SABSO算法的含分布式电源配电网故障定位方法

权利要求书

1.一种基于SABSO算法的含分布式电源配电网故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

收集配电网发生故障后安装在配电网各线路开关处的FTU在故障发生时上传的故障电流信息，对电流信息进行二进制编码，然后计算开关函数和适应度函数，并通过SABSO算法逐次迭代，获取最优解，最优解为故障位置；

获取最优解的步骤为：

S1.令天牛群中天牛个数为L，待优化问题变量维度为线路区段个数D，初始化天牛群的位置X和速度V，且X和V均为N×D的矩阵，第i个天牛的速度向量为V_i＝V_max(V₁,V₂,V₃,…,V_n)，位置向量为X_i＝(X₁,X₂,X₃,…,X_n)，X_i代表第i个线路区段的状态，并确定个体最优Pbest和全局最优Gbest，比较个体最优Pbest和全局最优Gbest并保留更优解，设置预设迭代次数；

S2.确定初始温度T：

其中，Gbest^t为第t次迭代后的群体最优解；

S3.确定当前温度下各天牛的适应值：

S4.从所有的天牛中确定新的全局最优解：

S5.通过天牛群算法来更新天牛群位置，并进行退温操作，获取新的初始温度T：

T＝lamda·T

式中，lamda为降温速率；

根据预设迭代次数判断是否满足终止迭代条件，若满足迭代次数，则停止迭代，输出最优解，否则返回S3继续计算。

2.根据权利要求1所述的一种基于SABSO算法的含分布式电源配电网故障定位方法，其特征在于，对FTU上传的故障电流信息进行二进制编码的内容包括：用1、0和-1来表示含有分布式配电网的线路故障电流信息；

假定从系统电源流向各区段的方向为正：

式中Ij(j＝1,2,3,…,N)为第j个开关状态的编码，N为开关总个数。

3.根据权利要求1所述的一种基于SABSO算法的含分布式电源配电网故障定位方法，其特征在于，开关函数为：

式中，“Σ”表示逻辑或运算；M和N分别表示以编号为j的开关为分界点的上游配电网和下游配电网中线路区段的数目；K_S1表示上游配电区域的系统电源是否接入配电网,K_S2表示下游配电区域的分布式电源是否接入配电网电源的开关系数，0代表没有接入，1代表接入；Xj,s1和Xj,s2分别表示编号为j的开关到上游配电区域的系统电源或分布式式电源和到下游配电区域的分布式电源的路径上所经过的所有线路区段的状态值；Xj(n)和Xj(m)分别表示以编号为j的开关为分界点的上游配电网和下游配电网中线路区段的状态值。

4.根据权利要求1所述的一种基于SABSO算法的含分布式电源配电网故障定位方法，其特征在于，适应度函数为：

式中的Ij为FTU上传的第j个开关的状态信息，Ij^*(SB)为第j个开关的期望状态，N为配电网开关总个数，M为配电网馈线总数，SB(j)为区段状态编码，1代表该区段有故障，0代表该区段没有故障；w为设置的系数，取值为[0,1]之间的正实数。

5.根据权利要求1所述的一种基于SABSO算法的含分布式电源配电网故障定位方法，其特征在于，天牛群算法的具体步骤包括：

(1)定义天牛群中天牛个数为N，待优化问题变量维数为D，初始化天牛群的位置为X、速度为V,且X和V都是N×D的矩阵，第i个天牛的速度向量为V_i＝V_max(V₁,V₂,V₃,…,V_n)，位置向量为X_i＝(X₁,X₂,X₃,…,X_n)，X_i代表第i个线路区段的状态，并确定个体最优Pbest和全局最优Gbest；

(2)利用公式(1)来更新速度，并利用公式(2)对速度进行归一化处理，求得天牛右须指向左须的朝向：

v_i^t+1＝eta·v_i^t+w₁r₁(Pbest^t-x_i^t)+w₂r₂(Gbest^t-x_i^t) (1)

其中，v_i^t+1表示第t+1次迭代后的第i行速度向量，eta表示惯性常数；w₁和w₂表示天牛加速因子，取值正实数；r₁和r₂为rand函数；Pbest^t和Gbest^t第t次迭代后的个体最优和群体最优；x_i^t表示第t次迭代后的第i行位置向量，b表示天牛右须指向左须的朝向；

(3)根据朝向，由公式(3)可得第i个天牛的左须位置，由公式(4)可得第i个天牛的右须位置：

xl_i＝x_i^t+d·b/2 (3)

xr_i＝x_i^t-d·b/2 (4)

其中，d为天牛左须和右须之间的间距；

(4)根据第i个天牛的左须位置和右须位置，可求的天牛左须和右须的适应度函数值fl和fr，fl＝f(xl)，fr＝f(xr)，并按照公式(5)来更新第i个天牛位置：

x_i^t＝x_i^t-1+eta·v_i^t-1-δ·b·sign(fl-fr) (5)

其中，δ表示步长；

(5)判断迭代次数，如果迭代次数达到要求，则迭代完成，否则按照(1)至(5)继续迭代。