本發(fā)明涉及配電網(wǎng)故障定位技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種不完全測控配電網(wǎng)的故障定位方法。

背景技術(shù)：

在實際大型配電網(wǎng)中，經(jīng)常存在主饋線及其支線的部分區(qū)域裝設(shè)有測控設(shè)備，另一部分區(qū)域沒有裝設(shè)測控設(shè)備的現(xiàn)象。城市大多數(shù)配電網(wǎng)已完成配電自動化改造，能夠基于FTU(Feeder Terminal Unit，饋線終端裝置)通過SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))系統(tǒng)得到的各種實時信息實現(xiàn)故障定位。但是在具有大農(nóng)村特點的城市配網(wǎng)中，有很多10kV農(nóng)網(wǎng)線路還未進(jìn)行配電網(wǎng)自動化的改造，由于測控設(shè)備的缺失等原因，僅能利用停電后用戶打來的故障投訴電話信息實現(xiàn)配電網(wǎng)故障定位。

現(xiàn)有配電網(wǎng)故障定位方法主要是單獨對測控區(qū)域展開定位研究，或者單獨對非測控區(qū)域進(jìn)行故障定位。但目前還沒有針對含有非測控區(qū)和測控區(qū)混合的不完全測控配電網(wǎng)的故障定位方法的研究。

因此，如何提供一種解決上述技術(shù)問題的方案是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種不完全測控配電網(wǎng)的故障定位方法，提高了不完全測控配電網(wǎng)的故障定位的精確性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種不完全測控配電網(wǎng)的故障定位方法，包括：

步驟S101：按照測控區(qū)的故障定位方法對所述不完全測控配電網(wǎng)進(jìn)行全網(wǎng)故障定位，縮小故障區(qū)域，得到初始故障區(qū)域；

步驟S102：判斷所述初始故障區(qū)域是否包括非測控區(qū)，如果是，則進(jìn)入步驟S103，否則，進(jìn)入步驟S106；

步驟S103：檢測所述非測控區(qū)域內(nèi)是否有投訴電話，如果是，進(jìn)入步驟S104，否則，進(jìn)入步驟S105；

步驟S104：依據(jù)從所述投訴電話中獲取的故障定位信息按照非測控區(qū)的故障定位方法確定故障發(fā)生區(qū)域，進(jìn)入步驟S107；

步驟S105：將測控區(qū)以及所述非測控區(qū)之間區(qū)域確定為故障發(fā)生區(qū)域，進(jìn)入步驟S107；

步驟S106：將所述初始故障區(qū)域確定為故障發(fā)生區(qū)域，進(jìn)入步驟S107；

步驟S107：結(jié)束。

優(yōu)選地，步驟S101之前還包括：

步驟S100：將所述不完全測控配電網(wǎng)分為測控區(qū)和非測控區(qū)。

優(yōu)選地，步驟S100具體為：

根據(jù)主饋線以及支線上的開關(guān)是否裝有FTU將所述不完全測控配電網(wǎng)分為測控區(qū)和非測控區(qū)。

優(yōu)選地，步驟S101具體為：

步驟S1011：依據(jù)所述FTU采集流過第j個開關(guān)的故障電流計算得到故障電氣量關(guān)聯(lián)函數(shù)λ_j，其中，計算關(guān)系式為；

其中，I_a和I_b分別為電流速斷保護(hù)和過流保護(hù)整定值；

步驟S1012：依據(jù)所述故障電氣量關(guān)聯(lián)函數(shù)λ_j計算得到第j個開關(guān)的故障電流越限信號，其中，計算公式為：

步驟S1013：依據(jù)所述第j個開關(guān)的故障電流越限信號采用基于蟻群算法的測控區(qū)域定位方法進(jìn)行全網(wǎng)故障定位，縮小故障區(qū)域，得到初始故障區(qū)域，其中，蟻群算法對應(yīng)的模型公式為：

其中，F(xiàn)為蟻群算法評價函數(shù)，I_j為第j個開關(guān)的故障電流越限信號；N為開關(guān)總數(shù)；I^*_j(S_B)為設(shè)備狀態(tài)信息確定的第j個開關(guān)的故障越限的期望值函數(shù)；x(k)為與第k個聯(lián)絡(luò)開關(guān)相連設(shè)備或單電源輻射型網(wǎng)絡(luò)末端設(shè)備的狀態(tài)信息；Ik為與第k個關(guān)聯(lián)設(shè)備相連開關(guān)的電流越限信息；M為關(guān)聯(lián)設(shè)備總數(shù)。

優(yōu)選地，步驟S104具體為：

步驟S1041：依據(jù)所述投訴電話中得到故障定位信息；

步驟S1042：判斷基于粗糙集理論的故障定位決策表中是否包括所述故障定位信息對應(yīng)的區(qū)域，如果是，則進(jìn)入步驟S1043，否則，進(jìn)入步驟S1044；

步驟S1043：根據(jù)所述故障定位決策表確定與所述故障定位信息對應(yīng)的區(qū)域，并斷開所述區(qū)域中的故障開關(guān)或者與故障關(guān)聯(lián)的開關(guān)；

步驟S1044：將故障區(qū)域確定在所述故障定位決策表中不包括的非測控區(qū)。

優(yōu)選地，所述基于粗糙集理論的故障定位決策表的獲取過程為：

通過配電網(wǎng)GIS網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鲎詣有纬苫诠收贤对V信息的初始配電網(wǎng)故障定位決策表；

基于二元邏輯對所述初始配電網(wǎng)故障定位決策表的屬性進(jìn)行約簡；

采用優(yōu)化算法對經(jīng)過屬性約簡后的初始配電網(wǎng)故障定位決策表的屬性值進(jìn)行約簡，得到最小約簡形式的故障定位決策表。

本發(fā)明提供了一種不完全測控配電網(wǎng)的故障定位方法，包括按照測控區(qū)的故障定位方法對不完全測控配電網(wǎng)進(jìn)行全網(wǎng)故障定位，縮小故障區(qū)域，得到初始故障區(qū)域；如果初始故障區(qū)域包括非測控區(qū)，則檢測非測控區(qū)域內(nèi)是否有投訴電話，如果是，依據(jù)從投訴電話中獲取的故障定位信息按照非測控區(qū)的故障定位方法得到故障發(fā)生區(qū)域；否則，將測控區(qū)以及非測控區(qū)之間區(qū)域確定為故障發(fā)生區(qū)域；如果初始故障區(qū)域不包括非測控區(qū)，將初始故障區(qū)域確定為故障發(fā)生區(qū)域。可見，本申請?zhí)峁┑墓收隙ㄎ环椒?，充分綜合利用測控區(qū)和非測控區(qū)的故障信息，將故障定位分為兩階段，首先按照測控區(qū)的故障定位思路對不完全測控配電網(wǎng)進(jìn)行全網(wǎng)故障初步定位，縮小故障區(qū)域，得到初始故障區(qū)域，然后再結(jié)合是否包括非測控區(qū)以及非測控區(qū)的故障定位方法來進(jìn)行故障精確定位，提高了不完全測控配電網(wǎng)的故障定位的精確性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對現(xiàn)有技術(shù)和實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的一種不完全測控配電網(wǎng)的故障定位方法的過程的流程圖；

圖2為本發(fā)明提供的一種不完全測控配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明的核心是提供一種不完全測控配電網(wǎng)的故障定位方法，提高了不完全測控配電網(wǎng)的故障定位的精確性。

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參照圖1，圖1為本發(fā)明提供的一種不完全測控配電網(wǎng)的故障定位方法的過程的流程圖，包括：

步驟S101：按照測控區(qū)的故障定位方法對不完全測控配電網(wǎng)進(jìn)行全網(wǎng)故障定位，縮小故障區(qū)域，得到初始故障區(qū)域；

作為優(yōu)選地，步驟S101之前還包括：

步驟S100：將不完全測控配電網(wǎng)分為測控區(qū)和非測控區(qū)。

作為優(yōu)選地，步驟S100具體為：

根據(jù)主饋線以及支線上的開關(guān)是否裝有FTU將不完全測控配電網(wǎng)分為測控區(qū)和非測控區(qū)。

具體地，請參照圖2，圖2為本發(fā)明提供的一種不完全測控配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

可以理解的是，由于配網(wǎng)自動化改造工程的區(qū)域不同，同一個饋線可能同時存在非測控區(qū)和測控區(qū)域，測控區(qū)的主饋線和支線上的開關(guān)裝設(shè)FTU，而非測控區(qū)的主饋線和支線上開關(guān)未裝FTU。測控區(qū)與非測控區(qū)混合的情況可能以圖1所示的交叉混合的形式，也可能以集中混合的形式，即測控區(qū)與非測控區(qū)沒有任何交叉。

另外，對于不完全測控配電網(wǎng)故障定位，由于主饋線上一定會有開關(guān)裝設(shè)有FTU，只是可能不是主饋線上的每個開關(guān)都安裝FTU，故不管是交叉混合配電網(wǎng)，還是集中混合配電網(wǎng)，均可優(yōu)先按照測控區(qū)的故障定位思路進(jìn)行，將故障區(qū)域縮小到主饋線兩個裝設(shè)FTU開關(guān)之間或者主饋線的兩端。

作為優(yōu)選地，步驟S101具體為：

步驟S1011：依據(jù)FTU采集流過第j個開關(guān)的故障電流計算得到故障電氣量關(guān)聯(lián)函數(shù)λ_j，其中，計算關(guān)系式為；

其中，I_a和I_b分別為電流速斷保護(hù)和過流保護(hù)整定值；步驟S1012：依據(jù)故障電氣量關(guān)聯(lián)函數(shù)λ_j計算得到第j個開關(guān)的故障電流越限信號，其中，計算公式為：

現(xiàn)場FTU設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)有兩種方式：一種是遙測輸入，另一種是遙信輸入。遙測輸入是指FTU將采集流過開關(guān)的故障電流傳送至處理系統(tǒng)(例如SCADA系統(tǒng))，然后處理系統(tǒng)再根據(jù)故障電流計算出故障電氣量關(guān)聯(lián)函數(shù)λ_j。遙信輸入則是指FTU采集流過開關(guān)的故障電流后直接根據(jù)故障電流計算出故障電氣量關(guān)聯(lián)函數(shù)λ_j。

具體地，由故障電氣量關(guān)聯(lián)函數(shù)計算公式可知，所得故障電氣量關(guān)聯(lián)函數(shù)λ_i的值在0到1之間，為此本發(fā)明假定所得故障電氣量關(guān)聯(lián)函數(shù)λ_i大于或等于0.5時，F(xiàn)TU判定該開關(guān)流過故障電流，故上傳數(shù)據(jù)為1，否則上傳數(shù)據(jù)為0。

可見，若FTU上傳信號為故障電流值，則經(jīng)解析可轉(zhuǎn)換為0-1數(shù)據(jù)；若FTU上傳信號為遙信值，則可直接利用其0-1數(shù)據(jù)。在獲取FTU故障0-1數(shù)據(jù)后，采用蟻群算法對測控區(qū)故障定位優(yōu)化模型進(jìn)行求解，得出配電網(wǎng)故障發(fā)生的位置。

步驟S1013：依據(jù)第j個開關(guān)的故障電流越限信號采用基于蟻群算法的測控區(qū)域定位方法進(jìn)行全網(wǎng)故障定位，縮小故障區(qū)域，得到初始故障區(qū)域，其中，蟻群算法對應(yīng)的模型公式為：

其中，F(xiàn)為蟻群算法評價函數(shù)，I_j為第j個開關(guān)的故障電流越限信號；N為開關(guān)總數(shù)；I^*_j(S_B)為設(shè)備狀態(tài)信息確定的第j個開關(guān)的故障越限的期望值函數(shù)；x(k)為與第k個聯(lián)絡(luò)開關(guān)相連設(shè)備或單電源輻射型網(wǎng)絡(luò)末端設(shè)備的狀態(tài)信息；Ik為與第k個關(guān)聯(lián)設(shè)備相連開關(guān)的電流越限信息；M為關(guān)聯(lián)設(shè)備總數(shù)。

可以理解的是，處理系統(tǒng)會假設(shè)一些開關(guān)為故障開關(guān)，并得到該開關(guān)為假設(shè)故障開關(guān)時，其他開關(guān)此時的狀態(tài)，并與實際上若該開關(guān)為故障開關(guān)時其他開關(guān)的理論狀態(tài)進(jìn)行比對，這個比對結(jié)果通過蟻群算法評價函數(shù)F來評價，蟻群算法評價函數(shù)F越小，則表示該函數(shù)對應(yīng)的假設(shè)故障開關(guān)是故障開關(guān)的可能性越大。

步驟S102：判斷初始故障區(qū)域是否包括非測控區(qū)，如果是，則進(jìn)入步驟S103，否則，進(jìn)入步驟S106；

步驟S103：檢測非測控區(qū)域內(nèi)是否有投訴電話，如果是，進(jìn)入步驟S104，否則，進(jìn)入步驟S105；

步驟S104：依據(jù)從投訴電話中獲取的故障定位信息按照非測控區(qū)的故障定位方法確定故障發(fā)生區(qū)域，進(jìn)入步驟S107；

若故障發(fā)生在非測控區(qū)，則根據(jù)非測控區(qū)域的故障投訴電話，采用非測控區(qū)故障定位方法，可進(jìn)一步將故障區(qū)域縮小至更加精確的范圍。

作為優(yōu)選地，步驟S104具體為：

步驟S1041：依據(jù)投訴電話中得到故障定位信息；

步驟S1042：判斷基于粗糙集理論的故障定位決策表中是否包括故障定位信息對應(yīng)的區(qū)域，如果是，則進(jìn)入步驟S1043，否則，進(jìn)入步驟S1044；

步驟S1043：根據(jù)故障定位決策表確定與故障定位信息對應(yīng)的區(qū)域，并斷開區(qū)域中的故障開關(guān)或者與故障關(guān)聯(lián)的開關(guān)；

步驟S1044：將故障區(qū)域確定在故障定位決策表中不包括的非測控區(qū)。

具體地，基于粗糙集理論的故障定位決策表是事先建立好的，包括以往很多經(jīng)驗數(shù)據(jù)，這些經(jīng)驗數(shù)據(jù)包括整理好的根據(jù)投訴電話得到的故障定位信息對應(yīng)的區(qū)域以及該區(qū)域?qū)?yīng)的主饋線或者支線。但是畢竟不完全測控配電網(wǎng)的非測控區(qū)多，區(qū)域大，故障定位決策表不可能做到每個具體區(qū)域一個不漏。因此，首先需要判斷故障定位決策表中是否包括故障定位信息對應(yīng)的區(qū)域。

舉個例子，假設(shè)該非測控區(qū)由A、B以及C三部分構(gòu)成，可能在建立故障定位決策表時只把A和B整理進(jìn)去了，而C沒被建立進(jìn)去，在此基礎(chǔ)上，如果故障定位決策表中包括故障定位信息對應(yīng)的區(qū)域(例如A)，則可將該區(qū)域確定為故障發(fā)生區(qū)域，并斷開區(qū)域中的故障開關(guān)或者與故障關(guān)聯(lián)的開關(guān)。如果故障定位決策表中不包括故障定位信息對應(yīng)的區(qū)域，則可將C區(qū)域確定為故障發(fā)生區(qū)域(因為已確定該非測控區(qū)有故障投訴電話，又排除了A和B，則只能是C)。

作為優(yōu)選地，基于粗糙集理論的故障定位決策表的獲取過程為：

通過配電網(wǎng)GIS網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鲎詣有纬苫诠收贤对V信息的初始配電網(wǎng)故障定位決策表；

基于二元邏輯對初始配電網(wǎng)故障定位決策表的屬性進(jìn)行約簡；

采用優(yōu)化算法對經(jīng)過屬性約簡后的初始配電網(wǎng)故障定位決策表的屬性值進(jìn)行約簡，得到最小約簡形式的故障定位決策表。

具體地，首先通過配電網(wǎng)GIS網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鲎詣有纬苫诠收贤对V信息的配電網(wǎng)故障定位決策表，然后基于二元邏輯對決策表進(jìn)行屬性約簡，最后用優(yōu)化算法約簡屬性值，導(dǎo)出故障定位決策表的最小約簡形式，從而根據(jù)最小約簡形式的故障定位決策表進(jìn)行快速確定配電網(wǎng)故障位置。

步驟S105：將測控區(qū)以及非測控區(qū)之間區(qū)域確定為故障發(fā)生區(qū)域，進(jìn)入步驟S107；

步驟S106：將初始故障區(qū)域確定為故障發(fā)生區(qū)域，進(jìn)入步驟S107；

具體地，在按照測控區(qū)的故障定位方法對不完全測控配電網(wǎng)進(jìn)行全網(wǎng)故障定位，縮小故障區(qū)域，得到初始故障區(qū)域后，也即將故障區(qū)域縮小到主饋線兩個裝設(shè)FTU開關(guān)之間或者主饋線的兩端時，再判斷初始故障區(qū)域是否包括非測控區(qū)，若故障發(fā)生在非測控區(qū)，則根據(jù)非測控區(qū)域的故障投訴電話，采用非測控區(qū)故障定位方法，可進(jìn)一步將故障區(qū)域縮小至更加精確的范圍。若故障發(fā)生在測控區(qū)，則非測控區(qū)域不會有故障投訴電話，則可進(jìn)一步將故障區(qū)域縮小至非測控區(qū)的主饋線未裝設(shè)FTU的開關(guān)與主饋線上負(fù)荷一側(cè)裝設(shè)FTU的開關(guān)之間。

步驟S107：結(jié)束。

本發(fā)明提供了一種不完全測控配電網(wǎng)的故障定位方法，包括按照測控區(qū)的故障定位方法對不完全測控配電網(wǎng)進(jìn)行全網(wǎng)故障定位，縮小故障區(qū)域，得到初始故障區(qū)域；如果初始故障區(qū)域包括非測控區(qū)，則檢測非測控區(qū)域內(nèi)是否有投訴電話，如果是，依據(jù)從投訴電話中獲取的故障定位信息按照非測控區(qū)的故障定位方法得到故障發(fā)生區(qū)域；否則，將測控區(qū)以及非測控區(qū)之間區(qū)域確定為故障發(fā)生區(qū)域；如果初始故障區(qū)域不包括非測控區(qū)，將初始故障區(qū)域確定為故障發(fā)生區(qū)域?？梢姡旧暾?zhí)峁┑墓收隙ㄎ环椒?，充分綜合利用測控區(qū)和非測控區(qū)的故障信息，將故障定位分為兩階段，首先按照測控區(qū)的故障定位思路對不完全測控配電網(wǎng)進(jìn)行全網(wǎng)故障初步定位，縮小故障區(qū)域，得到初始故障區(qū)域，然后再結(jié)合是否包括非測控區(qū)以及非測控區(qū)的故障定位方法來進(jìn)行故障精確定位，提高了不完全測控配電網(wǎng)的故障定位的精確性。

本說明書中各個實施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。

還需要說明的是，在本說明書中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

專業(yè)人員還可以進(jìn)一步意識到，結(jié)合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來實現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。

結(jié)合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其他形式的存儲介質(zhì)中。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其他實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。