基于概率评估的复杂配电网容错性在线故障定位方法与流程

文档序号:20500234发布日期:2020-04-21 22:42阅读:142来源:国知局
基于概率评估的复杂配电网容错性在线故障定位方法与流程

本发明涉及智能配电网的技术领域,尤其涉及一种基于概率评估的复杂配电网容错性在线故障定位方法,可以对含t型耦合节点的复杂配电网馈线故障区段实现有无告警信息漏报或误报时单一故障或多重故障概率的有效量化和故障隔离。



背景技术:

配电网运行与管理经验表明:提升配电网的自动化和智能化水平,不仅可显著提高配电网运行的经济性,且可有效提升配电网运行的安全性和可靠性。配电网故障区段定位是智能配电网建设的重要组成部分,是减少故障停电时间、提升配电网运行的安全可靠性的重要技术手段,一直是该领域的研究热点。

长期以来一直采用人工巡线的方法进行故障区段的定位,导致电力系统工作人员的劳动强度大、故障定位时间长,影响着供电可靠性的进一步提升。随着馈线终端单元(feederterminalunit,ftu)等电力自动化终端设备在配电网中的广泛应用,可动态获取配电网的潮流信息,尤其是可直接得到过电流报警信息,依据电路理论可知,馈线短路故障区段和过电流报警信息间具有直接的耦合作用关系,基于ftu装置采集信息的配电网故障定位方法不仅可避免故障定位过程人工的参与,且可显著提升配电网故障区段的定位效率。

至今,学术界对于基于ftu装置采集信息的配电网故障定位方法已经开展了大量研究,基于故障电流信息的配电网故障区段定位方法采用的建模理论主要有:人工智能技术、图论算法和最优化方法等。但人工智能技术对新的故障类型适应能力弱;图论算法容错性一般较弱。而基于最优化技术的配电网故障定位方法具有强的容错性和通用性,吸引着众多学者从事该类方法的研究。

至今,基于最优化技术的配电网故障区段定位方法主要有基于逻辑优化的配电网故障定位群体智能方法和基于代数建模的配电网故障区段定位非线性规划方法。基于逻辑优化的配电网故障定位群体智能方法,其求解过程对随机群体智能算法具有依赖性,存在定位效率低、数值稳定性差,会间接扩大故障范围。基于代数建模的配电网故障定位技术被系统研究,具有数值稳定性好,故障决策效率高,可应用于大规模配电网故障的在线故障定位问题,与配电网故障定位群体智能方法相比更具有优势,但是其故障定位原理是以馈线故障或正常两种确定状态为基础实现,其是基于确定性理论框架实现馈线故障区段位置的辨识,但配电网告警信息难免会出现漏报和误报的情形,具有强的不确定性,利用确定性理论去解决具有强不确定性的配电网故障定位问题,将面临以下困难:(1)当配电网数据采集系统接收到的告警信息出现偏差时,因受不确定性畸变信息的影响,故障或正常两状态编码机制下的逼近关系模型给出的故障结果可能是错误的,将会直接导致该类方法的可靠性降低,产生故障的错判和漏判;(2)故障或正常两状态编码机制下导致优化模型含有0/1离散变量,增加了决策求解过程的复杂性,影响了故障区段辨识效率。此外,基于代数建模的配电网故障区段定位非线性规划方法对于含t型耦合节点的复杂配电网缺乏具有强适应性的多重故障定位能力。

由以上的论述可以看出,现有的基于自动化终端采集信息的配电网故障定位方法中基于最优化技术的配电网故障定位代数建模方法更具有技术优势,但因采用确定性理论架构的建模机制,其仍然面临着当相邻点畸变位和非畸变位相等时的漏判错判的难题和对复杂配电网缺乏多重故障强辨识能力的技术难题。因此,需要提出一种基于不确定性理论架构的具有强的抗告警信息畸变能力和多重故障定位能力的配电网故障定位最优化新技术。



技术实现要素:

针对现有的配电网故障定位方法仍然存在当相邻点畸变位和非畸变位相等时的漏判错判和对复杂配电网缺乏多重故障强辨识能力的技术问题,本发明提出一种基于概率评估的复杂配电网容错性在线故障定位方法,基于ftu等自动化终端设备,对含t型耦合节点配电网馈线故障区段实现有无告警信息畸变场景下单一馈线区段或多重馈线故障区段的故障概率有效量化及馈线故障的隔离,能够有效实现大规模复杂配电网的在线故障定位。

为了达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:一种基于概率评估的复杂配电网容错性在线故障定位方法,其步骤如下:

步骤一:基于控制主站接收到的告警信息,对馈线故障概率进行量化;

步骤二:依据含t型耦合节点配电网独立区域和耦合区域划分理论,建立自动化开关设备的因果设备及其故障概率描述;

步骤三:依据配电网电气特性、拓扑连通性和独立区域及耦合区域的因果设备馈线故障概率间的耦合特性,基于代数建模和并联叠加特性,建立独立区域及耦合区域以馈线故障概率为内生变量的馈线故障概率累加特性计算函数;

步骤四:收集电流告警信息并建立概率逼近的开关函数集:利用控制主站收集齐配电网各馈线开关的过电流告警信息,建立馈线故障概率累加期望值集;以馈线故障概率累加期望值和馈线故障概率累加特性计算函数值间的偏差为基础,建立概率逼近的开关函数集;

步骤五:以馈线故障概率为约束条件、以概率逼近的开关函数集偏差平方和最小为优化目标,基于并联叠加特性极值比较理论建立与馈线故障概率等价的配电网馈线故障定位的概率评估优化模型;

步骤六:基于绝对值等价转换理论建立连续空间的配电网馈线故障定位的概率评估优化模型,根据馈线开关上传的过电流告警信息,通过非线性规划的内点法对馈线区段的故障概率进行计算量化;

步骤七:控制主站依据馈线故障概率向可能故障馈线区段的紧邻自动化开关发送分闸命令,从而实现馈线故障区段的隔离。

所述馈线故障概率的量化方法为:基于告警信息的畸变与非畸变情况,得到馈线故障区段的概率量化评估的直接计算模型:p(i)=di/max(di+di,1),其中,p(i)表示第i段馈线发生故障的概率,di和di分别表示第i段馈线关联的告警信息相对于其它馈线告警信息的畸变数与非畸变数。

所述步骤二中建立自动化开关设备的因果设备的方法为:以独立区域和耦合区域内的自动化开关及馈线为对象,依据配电网网络拓扑连通性、功率流的输送机制,若独立区域和耦合区域内某一自动化开关l出现故障过电流和馈线区段i发生短路故障直接相关,则馈线区段i为独立区域和耦合区域内自动化开关l的因果设备;所述独立区域划分为:以配电网t型耦合节点为标志,若馈线支路另一端与电源直接相连,则t型耦合节点与电源间所有支路构成独立区域;若支路另一端直接与t型耦合节点相连,两个t型耦合节点间所有馈线构成独立区域;若支路另一端无电源点或t型耦合节点,则t型耦合节点与支路末端节点间所有馈线支路构成独立区域;所述耦合区域划分为:配电网独立区域下游存在不少于两个功率流耦合的独立区域,则为配电网的耦合区域。

所述独立区域和耦合区域内馈线区段i的故障概率为p(i),0≤p(i)≤1,且p(i)=0表示无故障,p(i)=1表示故障。

所述构建独立区域馈线故障概率累加特性计算函数的方法为:独立区域内的配电网上游馈线是否故障对其下游馈线故障累加概率无影响,而下游馈线是否故障会影响到上游馈线的故障累加概率,利用代数加法运算来反映独立区域下游馈线对上游馈线的故障概率累加特性,每个独立区域基于概率描述的馈线故障概率累加特性计算函数fk,i(p)为:

其中,nk,i为独立区域k馈线i下游因果馈线数,nk为独立区域k的馈线总数,p(l)为第l个馈线的故障概率,n为复杂配电网馈线总数,p=[p(1)p(2)…p(n)]表示馈线故障概率集。

所述构建耦合区域馈线故障概率累加特性计算函数的方法为:耦合区域内的配电网上游馈线是否故障对其下游馈线故障累加概率无影响,而下游馈线是否故障会影响到上游馈线的故障累加概率,同时反映了其下游功率耦合独立区域内所有馈线的故障概率并联叠加特性,利用代数加法运算来反耦合区域内下游馈线对上游馈线的故障概率累加特性,利用代数加法运算和故障概率并联累加的极值1取值特性来描述独立区域对耦合区域的并联叠加特性,采用并联叠加特性极值比较理论,耦合区域m基于概率描述的馈线故障概率累加特性计算函数fm,j(p)为:

其中,nm,j为耦合区域m的馈线j下游因果馈线数,kz为与耦合区域耦合的独立区域总数,mm,j为耦合区域m的馈线j下游的因果馈线数。

所述馈线故障概率累加期望值集的建立方法为:若某一分段开关上传过电流告警信息,则定义至该分段开关的馈线故障概率累加期望值为1,反之,则定义至该分段开关的馈线故障概率累加期望值为0,并基于因果设备的关联关系和顺序进行存储;所述步骤四中建立概率逼近的开关函数集的方法为:在无告警信息畸变场景下,确定出最有可能发生故障的馈线故障概率时,利用故障概率累加值fk,i(p)或fm,j(p)与自动化终端设备上传的告警信息故障概率累加期望值构建开关函数,当馈线总数为n=nk+nm时,代数描述的概率逼近开关函数mj和ki的带约束数学模型为:

其中,i表示独立区域k的馈线编号,j表示耦合区域m的馈线编号,ij为独立区域m内至分段开关j的馈线故障概率累加期望值,ii为独立区域k内至分段开关i的馈线故障概率累加期望值,p=[p(1)p(2)…p(n)]表示馈线故障概率集,fk,i(p)为独立区域k基于概率描述的馈线i故障概率累加特性计算函数,fm,j(p)为耦合区域m基于概率描述的馈线j故障概率累加特性计算函数。

所述步骤五中配电网馈线故障定位的概率评估优化模型的建立方法为:依据概率描述开关函数的解析模型可知:在无告警信息畸变情况下由其表示的概率描述开关函数解析模型具有唯一解,通过对其求解即可得到各馈线发生故障的概率值;对于存在告警信息漏报或误报情况,因馈线故障概率p(i)的非负性限制,依据故障诊断最小集理论和总体最佳一致逼近原理,基于概率逼近的开关函数mj和ki,采用偏差平方和最小化衡量概率累加特性的总体逼近程度,配电网馈线故障定位的概率评估优化模型表示为

其中,f(p)表示告警信息故障概率累加期望值与馈线分段开关因果馈线故障概率累加特性计算函数间残差平方和,nk+mm为馈线总数。

所述步骤六中基于绝对值等价转换理论建立的连续空间的配电网馈线故障定位的概率评估优化模型为:

其中,fm,j(p)为耦合区域m基于概率描述的馈线j的故障概率累加特性计算函数,基于绝对值等价转换理论建立的等价数学模型为:

针对求解连续空间的配电网馈线故障定位的概率评估优化模型的凸优化特性,直接采用非线性规划内点法决策,计算出所有馈线的故障概率;控制主站依据馈线故障概率进行故障馈线隔离,按照馈线故障概率由大到小的顺序进行馈线故障馈线切除,直到未监测到过电流告警信息时,表示成功实现故障馈线的隔离。

本发明的有益效果:与现有技术相比,本发明基于不确定性理论的架构下实现,与确定性理论框架下代数建模故障区段定位方法相比其可信性更高,容错性更强,能够直接获得所有可能发生故障的馈线区段的故障概率,可给决策者提供最大可能的故障切除方案,可依据故障概率由大到小的顺序试探法进行故障切除,故障概率大的馈线优先试切除,当其切除后仍有过电流告警信息,表示其未故障,此时无法有效切除故障时,需对故障概率小的馈线进行尝试切除,依靠故障概率小馈线区段进行故障隔离,契合于配电网馈线区段多重故障定位,且所构建的故障概率评估模型不含离散变量的最小二乘模型,满足凸优化特性,可直接采用内点法决策求解,数值稳定性极强,更契合于大规模复杂辐射状配电网的在线故障定位。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的流程图。

图2为本发明正常运行时含t型耦合辐射状配电网线路图。

图3为本发明含t型耦合辐射状配电网线路独立区域划分图。

图4为本发明两重馈线故障运行时含t型耦合辐射状配电网线路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

如图1所示,当配电网线路故障时,可以采用本发明的一种复杂辐射状配电网容错性在线故障定位的概率评估方法,其步骤如下:

步骤一:基于控制主站接收到的告警信息,首先对馈线故障概率进行量化,得到馈线故障区段不确定性概率评估值。

基本发明为:基于告警信息的畸变与非畸变情况,得到馈线故障概率量化评估的直接计算模型,馈线故障区段不确定性概率评估值:p(i)=di/max(di+di,1),其中,p(i)表示第i段馈线发生故障的概率,di和di分别表示第i段馈线关联的告警信息相对于其它馈线告警信息的畸变数与非畸变数。

如图2、图3、图4中,s1为变电站的进线断路器,s2、s3、……、s8为馈线的分段开关,断路器s1及分段开关s2-s8后侧分别为其相应的馈线1-8。当馈线分段开关i存在故障过电流时,其报警值为1,否则值为0,针对图2、图3、图4中的告警集i=[11101000]的场景,馈线3的畸变数di=i5和非畸变数di=i3的值都为1,馈线5的畸变数di=i4和非畸变数di=i5的值都为1,依据计算模型p(i)=di/max(di+di,1),因此馈线3和馈线5的故障概率评估值均为0.5。

步骤二:依据含t型耦合节点配电网独立区域和耦合区域划分理论,建立自动化开关设备的因果设备及其故障概率描述。

配电网独立区域划分:以配电网t型耦合节点为标志,若馈线支路另一端与电源直接相连,则t型耦合节点与电源间所有支路构成独立区域;若支路另一端直接与t型耦合节点相连,两个t型耦合节点间所有馈线构成独立区域;若支路另一端无电源点或t型耦合节点,则t型耦合节点与支路末端节点间所有馈线支路构成独立区域。图2中断路器s1和t型耦合节点d1间的馈线1、2、3构成独立区域3;t型耦合节点d1和分段开关s5间的馈线4、5构成独立区域1;t型耦合节点d1和分段开关s8间的馈线6、7、8构成独立区域2。

配电网耦合区域划分:配电网独立区域下游存在不少于两个功率流耦合的独立区域,则为配电网的耦合区域。独立区域3下游存在独立区域1和独立区域2两个功率流耦合独立区域,因此,独立区域3为耦合区域3。

建立自动化开关设备的因果设备的方法为:以独立区域和耦合区域内的自动化开关及馈线为对象,依据配电网网络拓扑连通性、功率流的输送机制,若独立区域和耦合区域内某一自动化开关l出现故障过电流和馈线区段i发生短路故障直接相关,则馈线区段i为独立区域和耦合区域内自动化开关l的因果设备。

如图2所示,依据拓扑连通性理论、功率流流向,若某一自动化开关s出现故障过电流和馈线区段i发生短路的故障直接相关,则馈线区段i为自动化开关s的因果设备。在耦合区域3中,当断路器s1的监控点有报警信息上传时,依据网络拓扑连通性和功率流的输送机制可知,可能是馈线1~3发生短路故障引起,其为造成断路器s1电流告警信息的因果设备;当分段开关s2的监控点有报警信息上传时,依据网络拓扑连通性和功率流的输送机制可知,可能是馈线2~3发生短路故障引起,其为造成分段开关s2电流告警信息的因果设备;当分段开关s3的监控点有报警信息上传时,依据网络拓扑连通性和功率流的输送机制可知,可能是馈线3发生短路故障引起,其为造成分段开关s3电流告警信息的因果设备。在独立区域1中,当分段开关s4的监控点有报警信息上传时,依据网络拓扑连通性和功率流的输送机制可知,可能是馈线4~5发生短路故障引起,其为造成分段开关s4电流告警信息的因果设备;当分段开关s5的监控点有报警信息上传时,依据网络拓扑连通性和功率流的输送机制可知,可能是馈线5发生短路故障引起,其为造成分段开关s5电流告警信息的因果设备。独立区域2,当分段开关s6的监控点有报警信息上传时,依据网络拓扑连通性和功率流的输送机制可知,可能是馈线6~8发生短路故障引起,其为造成分段开关s6电流告警信息的因果设备;当分段开关s7的监控点有报警信息上传时,依据网络拓扑连通性和功率流的输送机制可知,可能是馈线7、8发生短路故障引起,其为造成分段开关s7电流告警信息的因果;当分段开关s8的监控点有报警信息上传时,依据网络拓扑连通性和功率流的输送机制可知,可能是馈线8发生短路故障引起,其为造成分段开关s8电流告警信息的因果设备。针对图2中耦合区域3、独立区域1和独立区域2建立的因果设备集和故障馈线的故障概率描述如表1所示。

表1自动化开关的因果设备集与概率描述

独立区域和耦合区域内馈线区段i的故障概率为p(i),0≤p(i)≤1,p(i)=0表示无故障,p(i)=1表示故障,0<p(i)<1表示其故障概率为p(i)。

步骤三:依据配电网电气特性、拓扑连通性和独立区域及耦合区域的因果设备馈线故障概率间的耦合特性,基于代数建模和并联叠加特性,建立独立区域及耦合区域以馈线故障概率p(i)为内生变量的馈线故障概率累加特性计算函数。

(1)构建独立区域馈线故障概率累加特性计算函数

独立区域内的配电网上游馈线是否故障对其下游馈线故障累加概率无影响,而下游馈线是否故障会影响到上游馈线的故障累加概率,利用代数加法运算来反映独立区域下游馈线对上游馈线的故障概率累加特性,假定nk,i为独立区域k馈线i下游因果馈线数,当独立区域k的馈线总数为nk时,每个独立区域基于概率描述的馈线故障概率累加特性计算函数数学模型fk,i(p)可表示为:

其中,p(l)为第l个馈线的故障概率,p=[p(1)p(2)…p(n)]表示馈线故障概率集。

对于图2中的配电网络,上游馈线故障累积概率应与该馈线及其下游因果馈线故障概率的代数和相等,独立区域1和独立区域2的馈线故障概率累加特性计算函数为:

f1,4(p)=p(4)+p(5),

f1,5(p)=p(5),

f2,6(p)=p(6)+p(7)+p(8),

f2,7(p)=p(7)+p(8),

f2,8(p)=p(8)。

(2)构建耦合区域馈线故障概率累加特性计算函数

耦合区域的馈线故障概率累加特性计算函数,反映了耦合区域内的配电网上游馈线是否故障对其下游馈线故障累加概率无影响,而下游馈线是否故障会影响到上游馈线的故障累加概率,同时反映了其下游功率耦合独立区域内所有馈线的故障概率并联叠加特性,利用代数加法运算来反耦合区域内下游馈线对上游馈线的故障概率累加特性,利用代数加法运算和故障概率并联累加的极值1取值特性来描述独立区域对耦合区域的并联叠加特性。kz为与耦合区域耦合的独立区域总数,假定mm,j为耦合区域m馈线j下游的因果馈线数,mm为独立区域馈线总数,采用并联叠加特性极值比较理论,耦合区域m基于概率描述的馈线故障概率累加特性计算函数数学模型fm,j(p)可表示为:

其中,nm,j为耦合区域m的馈线j下游因果馈线数,kz为与耦合区域耦合的独立区域总数,mm,j为耦合区域m的馈线j下游的因果馈线数。

图2中耦合区域3的馈线故障概率累加特性计算函数为:

f3,1(p)=p(1)+p(2)+p(3)+min[f1,4(p)+f2,6(p),1],

f3,2(p)=p(2)+p(3)+min[f1,4(p)+f2,6(p),1],

f3,3(p)=p(3)+min[f1,4(p)+f2,6(p),1]。

步骤四:收集电流告警信息并建立概率逼近的开关函数集:利用控制主站收集齐配电网各馈线开关的过电流告警信息,若某一分段开关上传过电流告警信息,则定义至该分段开关的馈线故障概率累加期望值为1,反之,则定义至该分段开关的馈线故障概率累加期望值为0,并基于因果设备的关联关系和顺序进行存储;然后,以馈线故障概率累加期望值和馈线故障概率累加特性计算函数值间的偏差为基础,建立概率逼近的开关函数集。

如图1和图2所示,s1为变电站sub1的进线断路器,馈线区段1-8由进线断路器s1的变电站sub1供电,s2-s8为馈线分段开关,即馈线的自动化开关。假定馈线5和7发生故障,并设两种情况:(1)不存在ftu信息畸变,则馈线分段开关1~8将出现故障过电流,按照分段开关的序号s1、s2、……、s8的顺序排列,则此时形成的馈线故障概率累加期望值集为:[111111110];(2)存在分段开关s3或s6一位信息漏报、分段开关s3和分段开关s6两位信息漏报,则此时形成的馈线故障概率累加期望值集分别为:[110111110]、[111110110]、[110110110]。

本发明最终目的是利用开关函数能够找出相应发生故障的设备,使其最能解释控制主站获取的馈线故障概率累加期望值。因此,构建概率描述开关函数解析模型时,需满足:在无告警信息畸变场景下,确定出最有可能发生故障的馈线故障概率时,其关联特性解析模型量化得到的故障概率累加值fk,i(p)或fm,j(p)与自动化终端设备上传的告警信息故障概率累加期望值ii间应完全逼近,即差异化为0,来构建开关函数,当馈线总数为n=nk+mm时,代数描述的概率逼近开关函数mj和ki的带约束数学模型为:

其中,i表示独立区域k的馈线编号,j表示耦合区域m的馈线编号,ij为独立区域m内至馈线j的馈线故障概率累加期望值,ii为独立区域k内至馈线i的馈线故障概率累加期望值,p=[p(1)p(2)…p(n)]表示馈线故障概率集,fk,i(p)为独立区域k基于概率描述的馈线i故障概率累加特性计算函数,fm,j(p)为耦合区域m基于概率描述的馈线j故障概率累加特性计算函数。

基于计算方法中差异化的逼近关系表示方法,图2所示配电网,带约束的代数建模的概率描述开关函数的解析模型为:

步骤五:以馈线故障概率0≤p(i)≤1为约束条件和以概率逼近的开关函数集偏差平方和最小为优化目标,基于并联叠加特性极值比较理论建立与馈线故障区段不确定性概率评估值p(i)等价的配电网馈线故障定位的概率评估优化模型。

依据概率描述开关函数的解析模型可知:在无告警信息畸变情况下由其表示的概率描述开关函数解析模型具有唯一解,通过对其求解即可得到各馈线发生故障的概率值,然而,对于存在告警信息漏报或误报情况,因馈线故障概率p(i)的非负性限制,概率描述开关函数解析模型存在方程间不相容特性,此时,依据故障诊断最小集理论和总体最佳一致逼近原理采用计算方法中残差平方和最小化衡量其总体逼近程度。配电网馈线故障定位的概率评估优化模型,依据故障诊断最小集理论和总体最佳一致逼近原理,基于概率逼近的开关函数mj、ki和kl,采用计算方法中偏差平方和最小化衡量概率累加特性的总体逼近程度,以便计算出馈线发生故障的概率。当馈线总数为nk+mm时,配电网馈线故障定位的概率评估优化模型可表示为

其中,f(p)表示告警信息故障概率累加期望值与馈线分段开关因果馈线故障概率累加特性计算函数间残差平方和,nk+mm为馈线总数。

图2所示的配电网馈线故障定位的概率评估优化模型可表示为

步骤六:基于绝对值等价转换理论建立连续空间的配电网馈线故障定位的概率评估优化模型,根据馈线开关上传的过电流告警信息,通过非线性规划的内点法对馈线区段的故障概率p(i)进行计算量化。

所述的耦合区域基于概率描述的馈线故障概率累加特性计算函数数学模型fm,j(p),基于绝对值等价转换理论建立的等价数学模型为:

其中,fm,j(p)为耦合区域m基于概率描述的馈线j的故障概率累加特性计算函数。

图2中耦合区域3基于概率描述的馈线故障概率累加特性计算函数数学模型f3,1(p)、f3,2(p)、f3,3(p),基于绝对值等价转换理论建立的等价数学模型为:

配电网馈线故障定位的概率评估优化模型等价的基于绝对值等价转换理论建立的连续空间的配电网馈线故障定位的概率评估优化模型为:

图2中连续空间的配电网馈线故障定位的概率评估优化模型为:

针对连续空间的故障区段定位概率评估优化模型的凸优化特性,直接采用非线性规划内点法决策求解,计算出所有馈线的故障概率。对于图1、图2和图3具体实例的无信息畸变和有信息畸变时的故障定位结果,如表2所示:

表2故障定位仿真结果

注:“-”表示无法直接利用式p(i)=di/max(di+di,1)计算概率评估值。

步骤七:控制主站依据馈线故障概率向可能故障馈线区段的紧邻自动化开关发送分闸命令,从而实现馈线故障区段的隔离。

控制主站依据馈线故障概率进行故障馈线隔离,按照馈线故障概率由大到小的顺序进行馈线故障馈线切除,直到未监测到过电流告警信息时表示成功实现故障馈线的隔离。根据步骤七完成的馈线故障区段定位的编号4的故障概率结果可知馈线5的故障概率为1,馈线7的计算概率为0.5。此时,因馈线5的故障概率大,控制主站优先向馈线5两端的自动化开关发送分闸命令,并删除其对应的概率,实现馈线故障区段5的隔离,馈线7的故障为0.5,此时馈线5和7属于不同的馈线独立区域,此时,控制主站向馈线7两端的自动化开关发送分闸命令,实现馈线故障区段7的隔离,成功切除故障。此时,若采用确定性框架下的方法只能隔离馈线5,未能成功隔离馈线7故障,从而说明了本发明具有明显的高容错性和高可靠性和多重故障区段定位能力。

本发明利用控制主站收集配电网各馈线分段开关的电流告警信息,对馈线故障概率进行量化,基于独立区域和耦合区域建立馈线故障概率累加期望值集;建立概率逼近的开关函数集;基于并联叠加特性极值比较理论建立与馈线故障区段不确定性概率评估值p(i)等价的配电网馈线故障定位的概率评估优化模型;基于绝对值等价转换理论建立连续空间的配电网馈线故障定位的概率评估优化模型并利用非线性规划内点法计算出所有馈线的故障概率;依据概率值实现故障馈线区段的定位与隔离。本发明对含t型耦合节点配电网馈线单一故障区段或多重故障区段实现告警信息发生畸变时的高容错性定位,具有实现便捷、可靠性高、容错性能力强、故障定位效率高、可应用于大规模配电网的在线定位等优点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1