一种多源配电网故障区段定位方法和系统技术方案

本发明专利技术提出了一种多源配电网故障区段定位方法和系统，该方法包括：建立链表式配电网结构模型；该模型以配电网馈线区段为节点单元或者以母线为节点单元，通过指针按照配电网结构连接，指针的箭头代表潮流的方向；基于该模型，以多源故障报警信息为基础建立贝叶斯网络模型，通过贝叶斯网络模型进行初步故障判断，确定可疑故障区域中心区段；根据故障的发生位置，确定可疑故障区域中心区段的边界得到可疑故障区域，再通过分析报警信息与可疑故障区域的关联权重离散性确定故障位置。基于该方法，本发明专利技术还提出了一种多源配电网故障区段定位系统。本发明专利技术采用报警信息与可疑故障区段间关联权重离散性模型确定故障位置，故障区段定位准确。准确。准确。

【技术实现步骤摘要】
一种多源配电网故障区段定位方法和系统


[0001]本专利技术属于配电网故障定位
，特别涉及一种多源配电网故障区段定位方法和系统。

技术介绍

[0002]随着智慧电网时代的到来，配电网自动化系统发展较快，基于配电网自动化系统的配电网故障定位方法越来越多。配电网故障定位方法需要适应配电网自动化系统的发展进而满足经济社会对电能质量的需求，这也是一直以来人们研究的热点。
[0003]目前配电网故障定位方法主要有以下几类方法：一类是基于健全的报警信息；另一类是基于人工智能算法的配电网故障定位方法。然而对于某些地区，配电网自动化系统并不完善，并且没有完备的故障信息采集系统，这些地区主要以廉价的故障指示器和配变报警装置作为主要故障报警设备，并以用户停电电话投诉信息辅助进行故障定位。因为无法采集完备的电气量故障信息，因此适用于此情况故障定位方法较少。现有方案存在的缺点包括：第一故障计算量复杂，配电网设备较多，给计算量带来巨大压力，所设计方法与实际应用过于理想化。第二，故障判定数据冗余。故障判定数据量庞大，对原始数据，过程数据，最终数据的存储运算的压力巨大。第三、故障定位数据理想化，某些地区为配置较为全面的监测系统，故障数据较为局限，无法针对此情况进行定位。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种多源配电网故障区段定位方法和系统，故障区段定位准确，适用于复杂多样的配电网系统。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种多源配电网故障区段定位方法，包括以下步骤：
[0007]建立链表式配电网结构模型；所述链表式配电网结构模型以配电网馈线区段为节点单元或者以母线为节点单元，通过指针按照配电网结构连接，且指针的箭头代表潮流的方向；
[0008]基于链表式配电网结构模型，以多源故障报警信息为基础建立贝叶斯网络模型，通过所述贝叶斯网络模型进行初步故障判断，确定可疑故障区域中心区段；
[0009]根据故障的发生位置，确定可疑故障区域中心区段的边界得到可疑故障区域，再通过分析报警信息与可疑故障区域的关联权重离散性确定故障位置。
[0010]进一步的，所述节点单元的数据域用于存储馈线区段或者母线的配电信息；所述配电信息包括与所述馈线区段或者母线相连的分段开关状态信息、与所述馈线区段或者母线相连的断路器状态信息、馈线区段或者母线所属配电变压器信息及对应的用户区域的负荷信息。
[0011]进一步的，所述多源故障报警信息包括：通过故障指示器检测故障电流的大小得到的第一报警信息、通过配变报警装置检测配电变压器是否失电得到的第二报警信息、停
电后用户电话投诉得到的第三报警信息。
[0012]进一步的，所述通过所述贝叶斯网络模型进行初步故障判断，确定可疑故障区域的过程包括：通过贝叶斯网络模型，判断配变发生故障还是线路发生故障；若配变故障，则可直接定位；若线路故障，确定可疑故障区域中心区段，形成可疑故障区域。
[0013]进一步的，所述根据故障的发生位置，确定可疑故障区域中心区段的边界得到可疑故障区域边界的过程包括：在链表式配电网结构模型中定义箭头末端的节点单元作为箭头始端节点单元的下游节点，始端节点单元作为下游节点单元的上游节点；所述可疑故障区域中心区段的上游节点和下游节点即为可疑故障区域边界。
[0014]进一步的，在确定可疑故障区域边界之后，还包括建立报警设备与报警设备所对应的故障位置之间的映射关系，并定义为关联关系。
[0015]进一步的，所述再通过分析报警信息与可疑故障区域的关联权重离散性确定故障位置的过程包括：
[0016]计算可疑故障区域内各可能故障馈线区段的报警信息关联信息值，根据所述报警信息关联信息值确定关联程度比矩阵；计算所述关联程度比矩阵的最大特征值和对应的特征向量；所述特征向量即为馈线区段与对应报警信息的关联权重；
[0017]采用关联权重的标准差系数与关联权重的平均值之比作为馈线区段的关联权重离散系数；通过Hermite插值，以馈线区段的关联权重离散系数作为已知函数值形成可疑故障区域离散系数变化图；所述可疑故障区域离散系数变化图的极小值点处即为故障馈线位置。
[0018]本专利技术还提出了一种多源配电网故障区段定位系统，包括建立模型模块、初步判断模块和确定故障模块；
[0019]所述建立模型模块用于建立链表式配电网结构模型；所述链表式配电网结构模型以配电网馈线区段为节点单元或者以母线为节点单元，通过指针按照配电网结构连接，且指针的箭头代表潮流的方向；
[0020]所述初步判断模块用于基于链表式配电网结构模型，以多源故障报警信息为基础建立贝叶斯网络模型，通过所述贝叶斯网络模型进行初步故障判断，确定可疑故障区域中心区段；
[0021]所述确定故障模块用于根据故障的发生位置，确定可疑故障区域中心区段的边界得到可疑故障区域，再通过分析报警信息与可疑故障区域的关联权重离散性确定故障位置。
[0022]进一步的，所述初步判断模块执行的过程包括：基于链表式配电网结构模型，以多源故障报警信息为基础建立贝叶斯网络模型，通过贝叶斯网络模型，判断配变发生故障还是线路发生故障；若配变故障，则可直接定位；若线路故障，确定可疑故障区域中心区段，形成可疑故障区域。
[0023]进一步的，所述确定故障模块执行的过程包括：
[0024]链表式配电网结构模型中定义箭头末端的节点单元作为箭头始端节点单元的下游节点，始端节点单元作为下游节点单元的上游节点；所述可疑故障区域中心区段的上游节点和下游节点即为可疑故障区域边界。
[0025]建立报警设备与报警设备所对应的故障位置之间的映射关系，并定义为关联关
系；
[0026]计算可疑故障区域内各可能故障馈线区段的报警信息关联信息值，根据所述报警信息关联信息值确定关联程度比矩阵；计算所述关联程度比矩阵的最大特征值和对应的特征向量；所述特征向量即为馈线区段与对应报警信息的关联权重；采用关联权重的标准差系数与关联权重的平均值之比作为馈线区段的关联权重离散系数；通过Hermite插值，以馈线区段的关联权重离散系数作为已知函数值形成可疑故障区域离散系数变化图；所述可疑故障区域离散系数变化图的极小值点处即为故障馈线位置。
[0027]
技术实现思路
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是专利技术所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
[0028]本专利技术提出了一种多源配电网故障区段定位方法和系统，该方法包括以下步骤：建立链表式配电网结构模型；链表式配电网结构模型以配电网馈线区段为节点单元或者以母线为节点单元，通过指针按照配电网结构连接，且指针的箭头代表潮流的方向；基于链表式配电网结构模型，以多源故障报警信息为基础建立贝叶斯网络模型，通过所述贝叶斯网络模型进行初步故障判断，确定可疑故障区域中心区段；根据故障的发生位置，确定可疑故障区域中心区段的边界得到可疑故障区域，再通过分析报警信息本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多源配电网故障区段定位方法，其特征在于，包括以下步骤：建立链表式配电网结构模型；所述链表式配电网结构模型以配电网馈线区段为节点单元或者以母线为节点单元，通过指针按照配电网结构连接，且指针的箭头代表潮流的方向；基于链表式配电网结构模型，以多源故障报警信息为基础建立贝叶斯网络模型，通过所述贝叶斯网络模型进行初步故障判断，确定可疑故障区域中心区段；根据故障的发生位置，确定可疑故障区域中心区段的边界得到可疑故障区域，再通过分析报警信息与可疑故障区域的关联权重离散性确定故障位置。2.根据权利要求1所述的一种多源配电网故障区段定位方法，其特征在于，所述节点单元的数据域用于存储馈线区段或者母线的配电信息；所述配电信息包括与所述馈线区段或者母线相连的分段开关状态信息、与所述馈线区段或者母线相连的断路器状态信息、馈线区段或者母线所属配电变压器信息及对应的用户区域的负荷信息。3.根据权利要求1所述的一种多源配电网故障区段定位方法，其特征在于，所述多源故障报警信息包括：通过故障指示器检测故障电流的大小得到的第一报警信息、通过配变报警装置检测配电变压器是否失电得到的第二报警信息、停电后用户电话投诉得到的第三报警信息。4.根据权利要求1所述的一种多源配电网故障区段定位方法，其特征在于，所述通过所述贝叶斯网络模型进行初步故障判断，确定可疑故障区域的过程包括：通过贝叶斯网络模型，判断配变发生故障还是线路发生故障；若配变故障，则可直接定位；若线路故障，确定可疑故障区域中心区段，形成可疑故障区域。5.根据权利要求1所述的一种多源配电网故障区段定位方法，其特征在于，所述根据故障的发生位置，确定可疑故障区域中心区段的边界得到可疑故障区域边界的过程包括：在链表式配电网结构模型中定义箭头末端的节点单元作为箭头始端节点单元的下游节点，始端节点单元作为下游节点单元的上游节点；所述可疑故障区域中心区段的上游节点和下游节点即为可疑故障区域边界。6.根据权利要求5所述的一种多源配电网故障区段定位方法，其特征在于，在确定可疑故障区域边界之后，还包括建立报警设备与报警设备所对应的故障位置之间的映射关系，并定义为关联关系。7.根据权利要求6所述的一种多源配电网故障区段定位方法，其特征在于，所述再通过分析报警信息与可疑故障区域的关联权重离散性确定故障位置的过程包括：计算可疑故障区域内各可能故障馈线区段的报警信息关联信息值，根据所述报警信息关联信息值确定关联程度比矩...

【专利技术属性】
技术研发人员：李思远，刘晓晶，徐家东，李彬，陈滨，李晓磊，张雨薇，褚夕，杨寅，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：