一种基于节点畸变校正的有源配电网故障区段定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于节点畸变校正的有源配电网故障区段定位方法及装置，属配电网运行控制领域，包括步骤S1、建立有源配电网的网络描述矩阵，生成故障信息矩阵；步骤S2、判断配电网内边缘节点是否存在畸变；若存在则对畸变节点进行校正后更新所述故障信息矩阵进入步骤S3，若不存在则不更新故障信息矩阵直接进入步骤S3；步骤S3、基于所述网络描述矩阵和所述故障信息矩阵，进行故障区段定位，获得故障区段结果；步骤S4、判断所述故障区段相邻节点是否为畸变节点；是则对畸变节点进行校正后更新步骤S2中的所述故障信息矩阵，进入步骤S3；否则输出故障区段结果。可以精确快速定位故障区段，提升有源配电网的运行安全性和可靠性。提升有源配电网的运行安全性和可靠性。提升有源配电网的运行安全性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于节点畸变校正的有源配电网故障区段定位方法及装置


[0001]本专利技术属于配电网运行控制
，尤其涉及一种基于节点畸变校正的有源配电网故障区段定位方法及装置。

技术介绍

[0002]随着社会发展和工业化水平不断提高，我国对电能的需求不断增加，配电网作为电能供应的最后一个环节，在较大程度上决定了电能供应的可靠性，加快配电网自动化建设是提升配电网配电可靠性的重要方面。配电自动化主要包括用户自动化、配电管理自动化、馈线自动化以及变电站自动化，其中馈线自动化是配电自动化的主要功能之一，当有源配电网发生故障时，能够精确、高效进行故障区段定位，迅速隔离故障区段，恢复电能供应。有源配电网故障区段定位是故障隔离、校正和恢复电力供应的基础。
[0003]目前，有源配电网故障区段定位的方法主要有两类：第一类是传统方法，用户打故障投诉电话，然后供电单位根据用户的描述，进行判断故障的地理位置、设备信息，然后实现故障区段定位，该方法投资小，但是定位速度较慢，恢复用电时间较久，影响电力用户的工作和生活；第二类是利用节点配置FTU（Feeder Terminal Unit，馈线终端设备），实时抓取故障信息，上传给配电自动化主站，此方法可以快速的定位故障区段，由于FTU大多长期放置于户外，存在老化、故障、损坏等问题，导致实时采集的故障信息有误，导致区段定位存在异常。

技术实现思路

[0004]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种基于节点畸变校正的有源配电网故障区段定位方法，用以解决现有技术中故障区段定位的准确性和实时性的技术问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的主要技术方案包括：本说明书提供一种基于节点畸变校正的有源配电网故障区段定位方法，其包括：步骤S1、建立所述有源配电网的网络描述矩阵，并生成故障信息矩阵；步骤S2、判断配电网内边缘节点是否存在畸变；若存在，则对畸变节点进行校正后更新所述故障信息矩阵进入步骤S3，若不存在，则不更新故障信息矩阵直接进入步骤S3；步骤S3、基于所述网络描述矩阵和所述故障信息矩阵，进行故障区段定位，获得故障区段结果；步骤S4、判断所述故障区段相邻节点是否为畸变节点；是，则对畸变节点进行校正后更新步骤S2中的所述故障信息矩阵，进入步骤S3；否则，输出所述故障区段结果。
[0006]可选地，所述步骤S1包括：步骤S11、基于有源配电网拓扑结构，建立网络描述矩阵；步骤S12、基于FTU实时采集的信息，生成故障信息矩阵。
[0007]可选地，基于有源配电网拓扑结构，建立网络描述矩阵，为网络描述矩阵
的矩阵元素，其中，；j为有源配电网的节点、i为节点与节点之间的区段；；m为区段数，n为节点数；从正方向下流入所述区段的节点为该所述区段的父节点，流出该所述区段的节点为该所述区段的子节点；正方向为系统主电源到各个馈线终端的方向。
[0008]可选地，基于FTU实时采集的信息，生成故障信息矩阵，包括：基于FTU采集的电流数据，与FTU的越线值相比，确定是否为故障过电流；基于FTU采集的电流方向数据，与所述全网正方向相比，确定是否一致，生成所述故障信息矩阵，n为节点数；所述故障信息矩阵的矩阵元素定义为
‑
1、0、1三种模式，其中。
[0009]可选地，判断边缘节点是否存在畸变，包括：基于FTU实时采集的信息和所述节点的逻辑关系，建立边缘节点畸变场景，符合畸变场景的所述边缘节点，判定所述边缘节点发生畸变。
[0010]可选地，所述边缘节点包括主边缘节点、从边缘节点和普通边缘节点；若所述边缘节点存在畸变，对畸变节点进行校正，包括：若存在畸变的所述边缘节点为主边缘节点，则校正所述主边缘节点上报信息为1；若存在畸变的所述边缘节点为从边缘节点，则校正所述从边缘节点上报信息为
‑
1；若存在畸变的所述边缘节点为普通边缘节点，则校正所述普通边缘节点上报信息为0。
[0011]可选地，基于所述网络描述矩阵和所述故障信息矩阵，进行故障区段定位，获得故障区段，包括：所述网络描述矩阵与所述故障矩阵相乘，得到矩阵Y；所述矩阵Y中所有元素取绝对值，以及所述矩阵Y，分别乘以元素均为1的n维列向量，获得第一故障判断向量和第二故障判断向量，其中n为节点数；所述第一故障向量与所述第二故障向量对应元素进行与运算，获得故障判断向量；所述故障判断向量中元素值为1的部分对应的区段为故障区段，获得故障区段定位结果。
[0012]可选地，基于所述故障区段，获取所述故障区段的相邻节点，均为非边缘节点；建立非边缘节点畸变场景，基于所述FTU采集的信息，判断所述相邻节点符合所述非边缘畸变场景时，则为畸变节点，进行校正更新所述故障信息矩阵返回步骤S3，否则转至步骤S5。
[0013]可选地，所述非边缘节点包括普通非边缘节点、双父非边缘节点和双子非边缘节点；若所述非边缘节点存在畸变，对畸变节点进行校正，包括：若存在畸变的所述非边缘节点为普通非边缘节点，则校正所述普通非边缘节点上报信息与所述父节点上报信息相同；若存在畸变的所述非边缘节点为双父非边缘节点，校正所述双父非边缘节点的上报信息与主父节点上报信息相同；若存在畸变的所述非边缘节点为双子非边缘节点，校正所述双子非边缘节点的上报信息与主子节点上报信息相同。
[0014]本说明书提供一种基于节点畸变校正的有源配电网故障区段定位装置，包括：FTU，用于获取有源配电网所有节点的信息；矩阵生成模块，基于有源配电网拓扑结构，建立网络描述矩阵；基于FTU实时采集的信息，生成故障信息矩阵；边缘节点判断模块，判断边缘节点是否存在畸变；若存在，则对畸变节点进行校正后更新所述故障信息矩阵；矩阵算法定位故障区段模块，基于所述网络描述矩阵和所述故障信息矩阵，进行故障区段定位，获得故障区段；故障区段相邻节点判断模块，判断所述故障区段相邻节点是否为畸变节点；是，则对畸变节点进行校正后更新所述故障信息矩阵，进行故障区段定位，获得故障区段；故障区段输出模块，在边缘节点和相邻节点均无畸变时，输出故障区段定位结果。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、利用网络描述矩阵和故障信息矩阵，转变为向量的模式进行故障区段定位，可以快速实时定位故障区段；2、适用于有源配电网多故障情况，精确、实时定位故障区段，提升有源配电网的运行安全性和可靠性。
[0016]本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
[0017]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件；图1为有源配电网故障定位方法图；图2为含DG的配电网拓扑图；图3为有源配电网故障定位装置图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图来具体描述本专利技术的优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于节点畸变校正的有源配电网故障区段定位方法，其特征在于，包括：步骤S1、建立所述有源配电网的网络描述矩阵，并生成故障信息矩阵；步骤S2、基于边缘节点畸变场景判断配电网内边缘节点是否存在畸变；若存在，则对畸变节点进行校正后更新所述故障信息矩阵进入步骤S3，若不存在，则不更新故障信息矩阵直接进入步骤S3；步骤S3、基于所述网络描述矩阵和所述故障信息矩阵，进行故障区段定位，获得故障区段结果；步骤S4、基于非边缘节点畸变场景判断所述故障区段相邻节点是否为畸变节点；是，则对畸变节点进行校正后更新步骤S2中的所述故障信息矩阵，进入步骤S3；否则，输出所述故障区段结果。2.根据权利要求1所述的有源配电网故障区段定位方法，其特征在于，所述步骤S1包括：步骤S11、基于有源配电网拓扑结构，建立网络描述矩阵；步骤S12、基于FTU实时采集的信息，生成故障信息矩阵。3.根据权利要求2所述的有源配电网故障区段定位方法，其特征在于，基于有源配电网拓扑结构，建立网络描述矩阵，包括：为网络描述矩阵的矩阵元素，其中，；j为有源配电网的节点、i为节点与节点之间的区段；；m为区段数，n为节点数；从正方向下流入所述区段的节点为该所述区段的父节点，流出该所述区段的节点为该所述区段的子节点；正方向为系统主电源到各个馈线终端的方向。4.根据权利要求3所述的有源配电网故障区段定位方法，其特征在于，基于FTU实时采集的信息，生成故障信息矩阵，包括：基于FTU采集的电流数据，与FTU的越线值相比，确定是否为故障过电流；基于FTU采集的电流方向数据，与全网正方向相比，确定是否一致，生成所述故障信息矩阵，n为节点数；所述故障信息矩阵的矩阵元素定义为
‑
1、0、1三种模式，其中。5.根据权利要求4所述的有源配电网故障区段定位方法，其特征在于，判断边缘节点是否存在畸变，包括：基于FTU实时采集的信息和所述节点的逻辑关系，建立边缘节点畸变场景，符合畸变场景的所述边缘节点，判定所述边缘节点发生畸变；所述边缘节点畸变场景包括主边缘节点畸变场景、从边缘节点畸变场景和普通边缘节点畸变场景；所述主边缘节点畸变场景包括，
场景一：主边缘节点上报信息为
‑
1，其子节点上报信息为1或0；场景二：主边缘节点上报信息为0，其子节点上报信息为1；所述从边缘节点畸变场景包括，只有一个父节点的从边缘节点包括，场景一：所述从边缘节点上报信息为1，其父节点上报信息为
‑
1或0；场景二：所述从边缘节点上报信息为0，其父节点上报信息为
‑
1；对于两个父节点的从边缘节点，所述从边缘节点与其主父节点上报信息分别为0、
‑
1；所述普通边缘节点畸变场景包括，场景一：所述普通边缘节点上报信息为1，其父节点上报信息为0；场景二：所述普通边缘节点上报信息为
‑
1，其父节点上报信息为0。6.根据权利要求5所述的有源配电网故障区段定位方法，其特征在于，所述边缘节点包括主边缘节点、从边缘节点和普通边缘节点；若所述边缘节点存在畸变，对畸变节点进行校正，包括：若存在畸变的所述边缘节点为主边缘节点，则校正所述主边缘节点上报信息为1；若存在畸变的所述边缘节点为从边缘节点，则校正所述从边缘节点上报信息为
‑
1；若存在畸变的所述边缘节点为普通边缘节点，则校正所述普通边缘节点上报信息为0。7.根据权利要求1所述的有源配电网故障区段定位方法，其特征在于，基于所述网络描述矩阵和所述故障信息矩阵，进行故障区段定位，获得故障区段，包括：所述网络描述矩阵与所述故障矩阵相乘，得到矩阵Y；所述矩阵Y中所有元素取绝对值，以及所述矩阵Y，分别乘以元素均为1的n维列向量，获得第一故障判断向量和第二故障判断向量，其中n为节点数；所述第一故障判断向量与所述第二故障判断向量对应元素进行与运算，获得故障判断向量；所述故障判断向量中元素值为1的部分对应的区段为故障区段，获得故障区段定位结果。8.根据权利要求7所述的有源配电网故障区段定位方法，其特征在于， 基于所述故障区段，...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖金星，徐冰雁，孙俭，张莹，叶影，陈龙，沈杰士，陈云峰，翟万利，汤衡，张善福，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：