【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电网，尤其涉及一种配电网故障定位方法及装置。
技术介绍
1、配电网故障定位对于提升电网自愈性能与供电可靠性至关重要。馈线终端单元(feeder terminal unit，ftu)等智能化设备的推广应用为实现快速高效的故障定位提供了硬件基础。基于ftu故障信息的故障定位方法原理简单、实现便捷，是目前学术界的研究热点。其中，基于间接诊断模型的智能算法应用状态逼近思想与最小故障诊断集理论建模，将故障定位转化为非线性整数优化问题，具有容错性能高、算法兼容性强的优势。但由于智能算法中的可行解维度庞大，计算复杂，致使算法在求解效率与数值稳定性方面具有一定局限性。
2、王秋杰等人在《电工技术学报》所发表的《基于分层模型和智能校验算法的配电网故障定位技术》中以分支节点为边界，构建分层模型提升故障定位效率，应用智能反馈校验技术弥补智能搜索算法故障辨识结果不稳定的缺陷。但该算法的求解效率与网络结构、故障位置直接相关，当故障区域含有的区段数较多时，算法速度优势不明显，难以有效提高故障定位效率。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种配电网故障定位方法及装置，以降低运算复杂性，有效提高故障定位效率。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种配电网故障定位方法，包括：
3、获取目标配电网的故障信息向量；
4、根据故障信息向量和目标配电网的路径关联矩阵，确定故障信息向量对应的至少一个可行解，可行解为目标配电网中各个馈线区段的运行状态的组合
5、分别确定每个可行解对应的目标配电网中各个分段开关的运行状态，得到每个可行解对应的开关状态向量；
6、根据开关状态向量和故障信息向量，确定故障信息向量的最优解，得到目标配电网的故障区段。
7、在一种可能的实现方式中，目标配电网的路径关联矩阵通过以下方式建立：
8、获取目标配电网中的供电路径；
9、根据供电路径，确定每个馈线区段与目标配电网中各个分段开关的关联关系；
10、基于关联关系，建立目标配电网的路径关联矩阵。
11、在一种可能的实现方式中，根据故障信息向量和目标配电网的路径关联矩阵，确定故障信息向量对应的至少一个可行解，包括：
12、根据故障信息向量建立区段索引向量，区段索引向量中，故障信息为正常运行的分段开关对应的馈线区段对应的数值为零，故障信息为故障状态的分段开关对应的馈线区段对应的数值不为零；
13、根据故障信息向量和路径关联矩阵，利用预设的短路路径函数，分别计算区段索引向量中数值不为零的馈线区段对应的第一函数值；
14、将区段索引向量中第一函数值最小的馈线区段和该馈线区段的关联区域对应的数值均更新为零；关联区域包括馈线区段与主变电源之间的供电路径上所历的馈线区段，以及馈线区段与供电末梢之间或者馈线区段与联络开关之间的供电路径上所历的馈线区段；
15、检测区段索引向量是否为零向量；
16、若区段索引向量不为零向量，则继续对区段索引向量进行更新，直至区段索引向量为零向量；
17、若区段索引向量为零向量，则将所有最小的第一函数值对应的馈线区段进行组合，得到故障信息向量对应的至少一个可行解。
18、在一种可能的实现方式中，短路路径函数为：
19、
20、式中，g(x)表示馈线区段x的短路路径函数，path(x,i)表示路径关联矩阵中第x行第i列对应的数据，i(i)表示故障信息向量中第i个分段开关对应的故障信息，path(j,x)表示路径关联矩阵中第j行第x列对应的数据，i(j)表示故障信息向量中第j个分段开关对应的故障信息，n表示目标配电网中分段开关的数量。
21、在一种可能的实现方式中，根据开关状态向量和故障信息向量，确定故障信息向量的最优解，得到目标配电网的故障区段，包括：
22、根据开关状态向量和故障信息向量，利用预设的故障评价函数，确定每个可行解对应的第二函数值；
23、将第二函数值最小的可行解确定为故障信息向量的最优解，并根据最优解中所有馈线区段的运行状态，确定目标配电网的故障区段。
24、在一种可能的实现方式中，开关状态向量为：
25、
26、式中，g(x)表示可行解x的开关状态向量，path(x,:)表示路径关联矩阵中第x行对应的向量，x表示可行解x中处于故障状态的馈线区段，表示逻辑运算的算子，x(x)＝1表示可行解x中馈线区段x处于故障状态。
27、在一种可能的实现方式中，故障评价函数为：
28、
29、式中，f(x)表示故障评价函数，i(k)表示故障信息向量中第k个分段开关对应的故障信息，gk(x)表示开关状态向量中第k个分段开关对应的数值，n表示目标配电网中分段开关的数量。
30、在一种可能的实现方式中，在根据故障信息向量和目标配电网的路径关联矩阵，确定故障信息向量对应的至少一个可行解之后，方法还包括：
31、若故障信息向量只对应一个可行解，则将该可行解确定为最优解；
32、根据最优解中所有馈线区段的运行状态，得到目标配电网的故障区段。
33、在一种可能的实现方式中，根据供电路径，确定每个馈线区段与目标配电网中各个分段开关的关联关系，包括：
34、从目标配电网中的主变电源出发，对每个馈线区段进行遍历，分别确定每个馈线区段的上级区段；
35、针对每个馈线区段，基于该馈线区段的上级区段，从该馈线区段的节点出发向主变电源的方向进行回溯，确定该馈线区段与主变电源之间的供电路径上所历的分段开关。
36、第二方面，本专利技术实施例提供了一种配电网故障定位装置，包括：
37、获取模块，用于获取目标配电网的故障信息向量；
38、求解模块，用于根据故障信息向量和目标配电网的路径关联矩阵，确定故障信息向量对应的至少一个可行解，可行解为目标配电网中各个馈线区段的运行状态的组合；
39、确定模块，用于分别确定每个可行解对应的目标配电网中各个分段开关的运行状态，得到每个可行解对应的开关状态向量；
40、定位模块，用于根据开关状态向量和故障信息向量，确定故障信息向量的最优解，得到目标配电网的故障区段。
41、本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
42、本专利技术实施例通过故障信息向量和目标配电网的路径关联矩阵，确定故障信息向量的至少一个可行解，能够先筛选出满足目标配电网的故障特性的馈线区段；从而在后续根据开关状态向量和故障信息向量，确定故障信息向量的最优解时，能够避免在搜索过程中涉及的馈线区段数量多，影响算法求解效率的情况，在所有可行解中搜索最优解，能够有效提高确定最优解的效率，从而实现快速定位目标配电网中故障的馈线区段。
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1.一种配电网故障定位方法，其特征在于，包括：
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，所述目标配电网的路径关联矩阵通过以下方式建立：
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，所述根据所述故障信息向量和所述目标配电网的路径关联矩阵，确定所述故障信息向量对应的至少一个可行解，包括：
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，所述短路路径函数为：
5.根据权利要求1-4任一项所述的配电网故障定位方法，其特征在于，所述根据所述开关状态向量和所述故障信息向量，确定所述故障信息向量的最优解，得到所述目标配电网的故障区段，包括：
6.根据权利要求5所述的配电网故障定位方法，其特征在于，所述开关状态向量为：
7.根据权利要求5所述的配电网故障定位方法，其特征在于，所述故障评价函数为：
8.根据权利要求4所述的配电网故障定位方法，其特征在于，在所述根据所述故障信息向量和所述目标配电网的路径关联矩阵，确定所述故障信息向量对应的至少一个可行解之后，所述方法还包括：
...【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：
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，所述目标配电网的路径关联矩阵通过以下方式建立：
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，所述根据所述故障信息向量和所述目标配电网的路径关联矩阵，确定所述故障信息向量对应的至少一个可行解，包括：
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，所述短路路径函数为：
5.根据权利要求1-4任一项所述的配电网故障定位方法，其特征在于，所述根据所述开关状态向量和所述故障信息向量，确定所述故障信息向量的最优解，得到所述目标配电网的故...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭少飞，王彤，杨鹏，王增平，李铁成，李澳，范辉，曾四鸣，徐潜，罗蓬，任江波，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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