配电网故障定位方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种配电网故障定位方法及系统，配电网故障定位方法，包括以下步骤：在配电网线路发生故障时，获取馈线远方终端的故障信息；根据配电网线路的运行状态，对故障信息进行编码处理，得到配电网线路中相应的电源支路的编码信息和无源支路的编码信息；根据预设的特赦规则，剔除编码信息中的无故障区段和冗余故障信息，得到最终故障信息；根据最终故障信息，基于禁忌搜索算法的初始参数和初始变量进行故障定位，确定配电网线路发生故障的区域位置。本发明专利技术通过禁忌搜索实现了故障区域的定位，具有收敛速度快，不易陷入局部最优解，结果准确等优点，能够高效、准确的解决含分布式电源的配电网故障定位问题。

Distribution network fault location method and system

The invention relates to a method and system for fault location in distribution network, distribution network fault location method, which comprises the following steps: in the distribution network fault, fault information of feeder terminal; according to the operation state of power distribution lines, the fault information encoding processing, encoding information of corresponding power branch distribution line in the encoding information and passive branches; according to the preset amnesty rules, no fault section and eliminate redundant fault information encoding information, finally get the fault information; according to the fault information, fault location and initial parameters of initial variables based on tabu search algorithm, to determine the location of distribution line fault. The present invention by Tabu search can locate fault area, has the advantages of fast convergence and easy to fall into local optimal solution, accurate, efficient and accurate to solve the problem of fault location in distribution network with distributed generation.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及配电网故障区域定位方法，特别是涉及一种配电网故障定位方法及系统。
技术介绍
目前我国输电线路故障定位技术已取得重大进展，定位效果较好，但是随着各种新型可再生能源发电技术的发展，大量分布式电源接入配电网，配电网潮流分布和短路电流发生了巨大的变化：首先，传统配电网的故障电流只由主变电源提供，为单向流动，分布式电源接入使得故障电流变为双向流动；其次，传统配电网发生故障时，只有主变电源到故障点的路径存在故障电流，多个分布式电源接入后，每个分布式电源都会向故障点提供故障电流，使得存在故障电流的线路数目大为增多。以上变化使得传统配电线路的故障定位技术不再适用，为了在分布式电源接入的情况下准确进行配电网故障定位，必须研究新的故障定位方法，以消除分布式电源接入配电网所带来的影响。在实现过程中，专利技术人发现传统技术中至少存在如下问题：传统故障定位算法包括直接算法与间接算法；传统算法的容错性较好，但是运算速度慢，定位模型不够准确，无法高效、准确的解决含分布式电源的配电网故障定位问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统故障定位技术无法高效、准确的解决含分布式电源的配电网故障定位问题，提供一种配电网故障定位方法及系统。为了实现上述目的，本专利技术技术方案的实施例为：一方面，提供了一种配电网故障定位方法，包括以下步骤：在配电网线路发生故障时，获取馈线远方终端的故障信息；根据配电网线路的运行状态，对故障信息进行编码处理，得到配电网线路中相应的电源支路的编码信息和无源支路的编码信息；根据预设的特赦规则，剔除编码信息中的无故障区段和冗余故障信息，得到最终故障信息；根据最终故障信息，基于禁忌搜索算法的初始参数和初始变量进行故障定位，确定配电网线路发生故障的区域位置。另一方面，提供了一种配电网故障定位系统，包括：获取故障信息单元，用于在配电网线路发生故障时，获取馈线远方终端的故障信息；编码单元，用于根据配电网线路的运行状态，对故障信息进行编码处理，得到配电网线路中相应的电源支路的编码信息和无源支路的编码信息；剔除冗余单元，用于根据预设的特赦规则，剔除编码信息中的无故障区段和冗余故障信息，得到最终故障信息；故障定位单元，用于根据最终故障信息，基于禁忌搜索算法的初始参数和初始变量进行故障定位，确定配电网线路发生故障的区域位置。上述技术方案具有如下有益效果：本专利技术配电网故障定位方法及系统，在故障发生后，读取馈线远方终端(Feeder Terminal Unit，FTU)的故障信息，对故障信息进行编码处理，根据网络的运行状态，得到相应的电源支路和无源支路的编码信息，根据特赦规则剔除无故障区段，去除冗余故障信息，降低解空间维度；并利用禁忌搜索算法对故障进行定位；对故障定位算法的结果进行解码，确定发生故障的元件的区域位置。本专利技术通过禁忌搜索实现了故障区域的定位，具有收敛速度快，不易陷入局部最优解，结果准确等优点，能够高效、准确的解决含分布式电源的配电网故障定位问题。附图说明图1为本专利技术配电网故障定位方法实施例1的流程示意图；图2为本专利技术配电网故障定位方法实施例2的流程示意图；图3为本专利技术配电网故障定位方法各实施例中配电网拓扑模型示意图；图4为本专利技术配电网故障定位系统实施例1的结构示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的首选实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本专利技术配电网故障定位方法实施例1：为了解决传统故障定位技术无法高效、准确的解决含分布式电源的配电网故障定位问题，本专利技术提供了一种配电网故障定位方法实施例1；图1为本专利技术配电网故障定位方法实施例1的流程示意图；如图1所示，可以包括以下步骤：步骤S110：在配电网线路发生故障时，获取馈线远方终端的故障信息；步骤S120：根据配电网线路的运行状态，对故障信息进行编码处理，得到配电网线路中相应的电源支路的编码信息和无源支路的编码信息；步骤S130：根据预设的特赦规则，剔除编码信息中的无故障区段和冗余故障信息，得到最终故障信息；步骤S140：根据最终故障信息，基于禁忌搜索算法的初始参数和初始变量进行故障定位，确定配电网线路发生故障的区域位置。具体而言，本专利技术提出了一种基于禁忌搜索的含分布式电源的配电线路故障定位方法。可以包含两个阶段：离线阶段和在线阶段。其中，在线阶段步骤包括：(1)故障发生后，读取FTU上的故障信息，对故障信息进行编码处理，根据网络的运行状态，得到相应的电源支路和无源支路的编码信息，根据特赦规则剔除无故障区段，去除冗余故障信息，降低解空间维度；(2)随机生成初始解，利用禁忌搜索算法对故障进行定位；(3)对故障定位算法的结果进行解码，确定发生故障的元件。在线阶段在离线阶段的基础上进行禁忌搜索算法故障定位，减少了故障定位时间。在一个具体的实施例中，在步骤S110的步骤之前还可以包括步骤：对配电网线路进行简化处理，获取配电网线路的简化拓扑图，根据拓扑图得到配电网线路的配电网络故障定位模型；根据配电网络故障定位模型，对配电网线路进行区域划分，得到电源支路和无源支路；配电网线路为含分布式电源的配电网线路；获取初始参数和初始变量；初始参数包括禁忌表长度、候选解个数和迭代次数；初始变量包括禁忌表、候选解集以及结果集。具体而言，即离线阶段步骤可以包括：(1)建立配电网络故障定位模型，根据配电开关节点以及线路区段进行区域划分，划分出电源支路和无源支路，并存入本地数据库，供随时调用；(2)给定禁忌搜索算法的初始参数和初始变量。离线阶段步骤为在线阶段的故障定位禁忌搜索算法提供便利，避免每次故障重新设定初始值从而浪费时间的情况，加快故障定位时间。其中，建立配电网络故障定位模型的规则为：对配电网进行简化处理，形成配电网的简化拓扑图，用节点表示断路器、分段开关或者联络开关，节点之间的线段表示馈线。其中对于电源支路和无源支路的划分，各个电源点之间的连通路径所包含的节点以及线路构成了有源树，其余为无源支路；对于有源树部分，以电源为起点，直到遇到第一个多分支开关节点，由此形成的支路为电源支路。而在建立配电网故障定位数学模型的基础上，采用区域划分的方法剔除配电网故障定位冗余信息，降低了解空间的维度，减少了计算量，加快了收敛速度，能够快速定位故障，满足故障定位实时性要求。在一个具体的实施例中，步骤S140根据最终故障信息，基于禁忌搜索算法的初始参数和初始变量进行故障定位，确定配电网线路发生故障的区域位置的步骤可以包括：根据初始参数和初始变量，随机生成禁忌搜索算法初始解；根据初始解对故障进行定位，得到故障定位的目标函数最优解；对目标函数最优解进行解码，确定配电网线路发生故障的元件。在一个具体的实施例中，步骤S140还可以包括步骤：在初始解不符合预设的藐视规则且禁忌搜索算法对应的搜索本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电网故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：在配电网线路发生故障时，获取馈线远方终端的故障信息；根据所述配电网线路的运行状态，对所述故障信息进行编码处理，得到所述配电网线路中相应的电源支路的编码信息和无源支路的编码信息；根据预设的特赦规则，剔除所述编码信息中的无故障区段和冗余故障信息，得到最终故障信息；根据所述最终故障信息，基于禁忌搜索算法的初始参数和初始变量进行故障定位，确定所述配电网线路发生故障的区域位置。

【技术特征摘要】
1.一种配电网故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：在配电网线路发生故障时，获取馈线远方终端的故障信息；根据所述配电网线路的运行状态，对所述故障信息进行编码处理，得到所述配电网线路中相应的电源支路的编码信息和无源支路的编码信息；根据预设的特赦规则，剔除所述编码信息中的无故障区段和冗余故障信息，得到最终故障信息；根据所述最终故障信息，基于禁忌搜索算法的初始参数和初始变量进行故障定位，确定所述配电网线路发生故障的区域位置。2.根据权利要求1所述的配电网故障定位方法，其特征在于，在配电网线路发生故障时，获取馈线远方终端的故障信息的步骤之前还包括步骤：对所述配电网线路进行简化处理，获取所述配电网线路的简化拓扑图，根据所述拓扑图得到所述配电网线路的配电网络故障定位模型；根据所述配电网络故障定位模型，对所述配电网线路进行区域划分，得到所述电源支路和所述无源支路；所述配电网线路为含分布式电源的配电网线路；获取所述初始参数和所述初始变量；所述初始参数包括禁忌表长度、候选解个数和迭代次数；所述初始变量包括禁忌表、候选解集以及结果集。3.根据权利要求1所述的配电网故障定位方法，其特征在于，根据所述最终故障信息，基于禁忌搜索算法的初始参数和初始变量进行故障定位，确定所述配电网线路发生故障的区域位置的步骤包括：根据所述初始参数和所述初始变量，随机生成禁忌搜索算法初始解；根据所述初始解对故障进行定位，得到故障定位的目标函数最优解；对所述目标函数最优解进行解码，确定所述配电网线路发生故障的元件。4.根据权利要求3所述的配电网故障定位方法，其特征在于，还包括步骤：在所述初始解不符合预设的藐视规则且所述禁忌搜索算法对应的搜索对象均在所述初始变量的禁忌表中时，生成禁忌搜索算法随机解；根据所述随机解，对故障进行定位。5.根据权利要求1至4任意一项所述的配电网故障定位方法，其特征在于，根据预设的特赦规则，剔除所述编码信息中的无故障区段和冗余故障信息，得到最终故障信息的步骤包括：在所述电源支路的编码信息中的节点处有故障电流时，剔除所述电源支路的编码信息中的冗余故障信息，保留所述电源支路中离电源预设距离的开关以及线路参与故障定位；在所述无源支路的编码信息中的节点处没有故障电流时，确定所述无源支路为所述无故障区段，剔除所述无故障...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹宇，邱龙富，韦军，唐泽渊，李汉峰，王家福，陈恒龙，王德银，周民，施志强，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司钦州供电局，
类型：发明
国别省市：广西;45