本发明专利技术公开了一种有源配电网系统故障定位方法，包括：获取有源配电网系统信息并将有源配电网系统信息传输到故障区间定位模块；基于故障区间定位模块对有源配电网系统故障进行定位并输出故障区段；以及基于故障区段，SCADA主站定位对应的故障位置以及故障区段以外的非故障区域，并发出切除指令和供电恢复指令，切除指令用于对故障位置的FTU进行切除；供电恢复指令用于对非故障区域的误切除进行供电恢复；其中非故障区域是由有源配电网系统故障引起的过流电流导致产生的。还公开了对应的系统、电子设备以及计算机可读存储介质。电子设备以及计算机可读存储介质。电子设备以及计算机可读存储介质。
【技术实现步骤摘要】
一种有源配电网系统故障定位方法及系统
[0001]本专利技术属于新能源电力系统继电保护
，尤其涉及一种有源配电网系统故障定位方法及系统。
技术介绍
[0002]随着新能源发电技术日益成熟，配电网中，分布式电源的渗透率增大，使配电网的结构越来越复杂。而随着国民经济的快速发展和人民生活水平不断提高，人们对供电可靠性不断提高，配电网与用户直接联系，所以，提高配电网供电可靠性尤为关键。基于故障指示器或馈线终端(FTU)上传的越流信息，采用合适的算法实现配电网的快速故障定位和隔离，是目前有源配电网故障定位发展的趋势之一。目前，研究配电网故障定位的算法主要有矩阵算法、神经网络算法、遗传算法、蚁群算法等。矩阵算法主要是根据FTU上传信息和配电网拓扑结构生成判别矩阵，此方法定位速度快，但适用于结构简单的配电网络；神经网络算法单从性能方面而言优于其他算法，在针对有源配电网的情况，容错性较低，在高可靠性情况下却不完全适用；遗传算法相较于传统算法，收敛速度快，而它明显的缺点是需要控制变量较多，无确定的终止规则，且不适用与含多个分布式电源的配电网中。因此兼顾传统配电网和有源配电网故障故障定位的容错性、速度性、提升有源配电网系统供电可靠性是本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
[0003]针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种有源配电网系统故障定位方法及系统，以有效解决有源配电网系统故障定位算法中，容错性、收敛性有待进一步提高的问题。
[0004]本专利技术一方面提供了一种有源配电网系统故障定位方法，包括：
[0005]S1，获取有源配电网系统信息并将所述有源配电网系统信息传输到故障区间定位模块；
[0006]S2，基于所述故障区间定位模块对所述有源配电网系统故障进行定位并输出故障区段；以及
[0007]S3，基于所述故障区段，SCADA主站定位对应的故障位置以及所述故障区段以外的非故障区域，并发出切除指令和供电恢复指令，所述切除指令用于对所述故障位置的FTU进行切除；所述供电恢复指令用于对所述非故障区域的误切除进行供电恢复；其中所述非故障区域是由所述有源配电网系统故障引起的过流电流导致产生的。
[0008]优选的，所述S1中所述信息包括安装在所述有源配电网系统的开关节点的FTU和SCADA主站的实时数据。
[0009]优选的，所述S2包括：
[0010]S21，建立有源配电网系统故障定位模型，其中所述有源配电网系统故障定位模型包括有源配电网拓扑结构；
[0011]S22，基于所述有源配电网拓扑结构，对有源配电网系统网络进行二进制编码；
[0012]S23，基于所述二进制编码构造所述有源配电网系统网络内各个开关的开关函数以及故障定位算法的适应度函数，其中适应度函数作为故障定位算法的评价函数，基于所述开关函数构造获得；
[0013]S24，基于所述开关函数以及所述适应度函数，采用粒子群算法进行有源配电网系统故障定位。
[0014]优选的，所述S21建立有源配电网系统故障定位模型包括：
[0015](1)将有源配电网系统中的分布式电源、储能装置作为故障电流输出源，即相当于在传统配电网中接入了其他电源；
[0016](2)基于所述故障电流输出源，采用二进制编码规则对有源配电网系统故障定位问题进行数学建模，获得所述有源配电网系统故障定位模型；其中二进制编码规则包括：
[0017][0018]式中，I
r
表示开关r上传的信息。
[0019]优选的,所述S22基于所述有源配电网拓扑结构，对有源配电网系统网络进行二进制编码基于所述二进制编码规则实现。
[0020]优选的，所述S23，基于所述二进制编码构造所述有源配电网系统网络内各个开关的开关函数以及故障定位算法的适应度函数，其中适应度函数作为故障定位算法的评价函数，基于所述开关函数构造获得中：设定所述开关为开关r，开关r对应的开关函数如下公式(2)：
[0021][0022]式中：分别表示电源的开关系数，取值为“0”表示未接入，取值为“1”表示接入；分别表示上游电源、下游电源到开关r的路径通过的线路状态信息，线路的状态信息有“1”和“0”，“1”表示线路发生故障，“0”表示未发生故障；s
r
(m)、s
r
(n)分别表示开关r的上半区和下半区的线路状态信息；M、N分别表示上半区和下半区的线路总数，其中M为上半区的线路总数，N为下半区的线路总数；
[0023]所述适应度函数如公式(3)所示：
[0024][0025]式中：Z表示开关总数；I
Z
表示开关z处FTU上传的实际状态信息值；——开关Z处的开关函数。
[0026]优选的，所述S24包括：
[0027]S241，初始化所述粒子群的种群参数，包括初始粒子群规模N、粒子维度M和迭代次数；
[0028]S242，向所述粒子群内输入FTU或故障指示器的状态信息，并基于所述状态信息和所述适应度函数计算初始粒子群中每个粒子的适应度值，并基于所述每个粒子的适应度值确定初始种群个体极值pbest和全局极值gbest；
[0029]S243，引入信号函数sigmoid(.)、收缩因子α和惯性因子ω对位置更新公式、速度更新公式进行改进，并根据改进后位置更新公式和速度更新公式确定新粒子群的个体极值pbest和全局极值gbest；
[0030]S244，判断所述个体极值pbest和全局极值gbest是否满足收敛条件，若满足，则当前全局极值gbest所对应的粒子位置为系统故障结果；反之，则更新粒子群中各个粒子的速度及位置获得新粒子群，重复步骤S242和S243，计算新粒子群中每个粒子的适应度值后，再次找出群体最优gBest与个体最优pBest。
[0031]本专利技术的第二方面提供一种有源配电网系统故障定位系统，包括：
[0032]信息获取及传输模块，用于获取有源配电网系统信息并将所述有源配电网系统信息传输到故障区间定位模块；
[0033]故障定位及输出模块，用于基于所述故障区间定位模块对所述有源配电网系统故障进行定位并输出故障区段；以及
[0034]指令发送模块，用于基于所述故障区段，所述SCADA主站定位对应的故障位置以及所述故障区段以外的非故障区域，并发出切除指令和供电恢复指令，所述切除指令用于对所述故障位置的FTU进行切除；所述供电恢复指令用于对所述非故障区域的误切除进行供电恢复；其中所述非故障区域是由所述有源配电网系统故障引起的过流电流导致产生的。
[0035]本专利技术的第三方面提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有多条指令，所述处理器用于读取所述指令并执行如第一方面所述的方法。
[0036]本专利技术的第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，所述多条指令可被处理器读取并执行如第一方面所述的方法。
[0037]本专利技术提供的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种有源配电网系统故障定位方法，其特征在于，包括：S1，获取有源配电网系统信息并将所述有源配电网系统信息传输到故障区间定位模块；S2，基于所述故障区间定位模块对所述有源配电网系统故障进行定位并输出故障区段；以及S3，基于所述故障区段，SCADA主站定位对应的故障位置以及所述故障区段以外的非故障区域，并发出切除指令和供电恢复指令，所述切除指令用于对所述故障位置的FTU进行切除；所述供电恢复指令用于对所述非故障区域的误切除进行供电恢复；其中所述非故障区域是由所述有源配电网系统故障引起的过流电流导致产生的。2.根据权利要求1所述地一种有源配电网系统故障定位方法，其特征在于，所述S1中所述信息包括安装在所述有源配电网系统的开关节点的FTU和SCADA主站的实时数据。3.根据权利要求1所述地一种有源配电网系统故障定位方法，其特征在于，所述S2包括：S21，建立有源配电网系统故障定位模型，其中所述有源配电网系统故障定位模型包括有源配电网拓扑结构；S22，基于所述有源配电网拓扑结构，对有源配电网系统网络进行二进制编码；S23，基于所述二进制编码构造所述有源配电网系统网络内各个开关的开关函数以及故障定位算法的适应度函数，其中适应度函数作为故障定位算法的评价函数，基于所述开关函数构造获得；S24，基于所述开关函数以及所述适应度函数，采用粒子群算法进行有源配电网系统故障定位。4.根据权利要求3所述地一种有源配电网系统故障定位方法，其特征在于，所述S21建立有源配电网系统故障定位模型包括：(1)将有源配电网系统中的分布式电源、储能装置作为故障电流输出源，即相当于在传统配电网中接入了其他电源；(2)基于所述故障电流输出源，采用二进制编码规则对有源配电网系统故障定位问题进行数学建模，获得所述有源配电网系统故障定位模型；其中二进制编码规则包括：式中，I
r
表示开关r上传的信息。5.根据权利要求4所述地一种有源配电网系统故障定位方法，其特征在于，所述S22基于所述有源配电网拓扑结构，对有源配电网系统网络进行二进制编码基于所述二进制编码规则实现。6.根据权利要求5所述地一种有源配电网系统故障定位方法，其特征在于，所述S23，基于所述二进制编码构造所述有源配电网系统网络内各个开关的开关函数以及故障定位算法的适应度函数，其中适应度函数作为故障定位算法的评价函数，基于所述开关函数构造获得中：设定所述开关为开关r，开关r对应的开关函数如下公式(2)：
式中：分别表示电源的开关系数，取值为“0”表示未接入，取值为“1”表示接入；分别表示上游电源、下游电源到开关r的路径通过的线路状态信息，线路的状态信息有“1”和“0”，“1”表示线路发生故...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗浩，汪凤月，杨嘉靖，陆政君，谭文婷，邓靓，
申请(专利权)人：大唐水电科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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