本發(fā)明涉及配電網(wǎng)故障檢測(cè)，尤其涉及一種配電網(wǎng)故障定位方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、如今，在雙碳目標(biāo)的背景下，提高電網(wǎng)應(yīng)對(duì)小概率-高風(fēng)險(xiǎn)極端事件的能力尤為重要。根據(jù)國(guó)家能源局《關(guān)于配電網(wǎng)防范應(yīng)對(duì)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提升電網(wǎng)彈性可以從平時(shí)預(yù)、災(zāi)前防、災(zāi)中守、災(zāi)后搶、事后評(píng)5個(gè)階段著手。在發(fā)生故障后快速可靠地定位故障的精確位置，能提升電網(wǎng)災(zāi)中守和災(zāi)后搶的能力，進(jìn)而提升電網(wǎng)的彈性。

2、在極端天氣下，當(dāng)配電網(wǎng)出現(xiàn)大面積故障時(shí)，現(xiàn)有研究主要通過(guò)各種電氣量的計(jì)算確定配電網(wǎng)中的故障位置，但是當(dāng)出現(xiàn)大面積的多個(gè)故障時(shí)，電氣量往往會(huì)同時(shí)受到多個(gè)故障的共同影響，因此難以根據(jù)此時(shí)的電氣量快速確定故障位置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種配電網(wǎng)故障定位方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，能使得在確定故障位置時(shí)不需要計(jì)算電氣量，降低了由電氣量的計(jì)算帶來(lái)的誤差，提高了故障定位的速度和準(zhǔn)確性。

2、本發(fā)明一實(shí)施例提供一種配電網(wǎng)故障定位方法，包括：

3、獲取各線路的報(bào)告信息；其中所述報(bào)告信息記錄有線路是否故障的情況；

4、以所有報(bào)告信息出現(xiàn)漏報(bào)和誤報(bào)數(shù)量最小為目標(biāo)，構(gòu)建故障區(qū)段確定模型以及所述故障區(qū)段確定模型的第一約束條件；其中，所述第一約束條件包括：非停電型的線路故障約束、非停電型的故障電流約束、非停電型的故障錯(cuò)誤報(bào)告約束、故障類型關(guān)系約束以及停電型的故障錯(cuò)誤報(bào)告約束；

5、在各第一約束下，對(duì)所述故障區(qū)段確定模型進(jìn)行求解，得到故障線路；

6、獲取無(wú)人機(jī)的機(jī)組數(shù)、所述故障線路以及故障線路內(nèi)相鄰兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離；

7、根據(jù)所述機(jī)組數(shù)、故障線路以及距離，以所述無(wú)人機(jī)所經(jīng)歷的路程最小為目標(biāo)或無(wú)人機(jī)所飛行的時(shí)間最小為目標(biāo)，構(gòu)建巡檢優(yōu)化模型以及所述巡檢優(yōu)化模型的第二約束條件；其中，所述第二約束條件包括：機(jī)組路徑約束、線路起終點(diǎn)約束、路徑連貫約束以及線路子回路約束；

8、在各第二約束下，對(duì)所述巡檢優(yōu)化模型進(jìn)行求解，得到到達(dá)所有故障線路的最短路徑；

9、按所述最短路徑進(jìn)行巡檢，確定配電網(wǎng)的具體故障位置。

10、進(jìn)一步的，所述故障區(qū)段確定模型為：

11、α1+α2＝1

12、

13、式中，α1表示非停電型故障的報(bào)告權(quán)重，α2表示停電型故障的報(bào)告權(quán)重，fi表示報(bào)告信息中非停電型故障出現(xiàn)漏報(bào)的報(bào)告數(shù)量，mi表示報(bào)告信息中非停電型故障出現(xiàn)誤報(bào)的報(bào)告數(shù)量，nf表示報(bào)告信息中非停電型故障的報(bào)告總數(shù)，f′i表示報(bào)告信息中停電型故障出現(xiàn)漏報(bào)的報(bào)告數(shù)量，m′i表示報(bào)告信息中停電型故障出現(xiàn)誤報(bào)的報(bào)告數(shù)量，ns表示報(bào)告信息中停電型故障的報(bào)告總數(shù)。

14、進(jìn)一步的，所述非停電型的線路故障約束為：

15、∑xi≥1

16、式中，xi表示第i條線路的非停電型故障情況；

17、所述非停電型的故障電流約束為：

18、

19、式中，ydowni表示第i個(gè)饋線終端中是否實(shí)際存在自上游流向下游的故障電流，當(dāng)ydowni為1時(shí)，表示第i個(gè)饋線終端下游線路出現(xiàn)故障，當(dāng)ydowni為0時(shí)，表示第i個(gè)饋線終端下游線路沒(méi)有出現(xiàn)故障，xj表示第j條線路的非停電型故障情況，yupi表示第i個(gè)饋線終端中是否實(shí)際存在自下游流向上游的故障電流，當(dāng)yupi為1時(shí)，表示第i個(gè)饋線終端上游線路出現(xiàn)故障，當(dāng)yupi為0時(shí)，表示第i個(gè)饋線終端上游線路沒(méi)有出現(xiàn)故障，cdown表示饋線終端的下游線路集合，cup表示饋線終端的上游線路集合，zupi表示第i個(gè)饋線終端是否存在自下游流向上游的故障電流的報(bào)告，當(dāng)zupi為1時(shí)，表示存在第i個(gè)饋線終端存在自下游流向上游的故障電流的報(bào)告，zdowni表示第i個(gè)饋線終端是否存在自上游流向下游的故障電流的報(bào)告，當(dāng)zdowni為1時(shí)，表示第i個(gè)饋線終端存在自上游流向下游的故障電流的報(bào)告，fupi表示第i個(gè)饋線終端的自下游流向上游的故障電流報(bào)告中出現(xiàn)漏報(bào)的報(bào)告數(shù)量，fdowni表示第i個(gè)饋線終端的自上游流向下游的故障電流報(bào)告中出現(xiàn)漏報(bào)的報(bào)告數(shù)量，mupi表示第i個(gè)饋線終端的自上游流向下游的故障電流報(bào)告中出現(xiàn)誤報(bào)的報(bào)告數(shù)量，mdowni表示第i個(gè)饋線終端的自下游流向上游的故障電流報(bào)告中出現(xiàn)誤報(bào)的報(bào)告數(shù)量，和為構(gòu)建的輔助決策，用以電流方向的影響；

20、所述非停電型的故障錯(cuò)誤報(bào)告約束為：

21、fi＝fupi∪f(wàn)downi

22、mi＝mupi∪mdowni

23、所述故障類型關(guān)系約束為：

24、

25、式中，bdowni表示第i條線路上游是否存在停電型故障，當(dāng)bdowni為1時(shí)，表示第i條線路上游存在停電型故障，當(dāng)bdowni為0時(shí)，表示第i條線路上游不存在停電型故障，bupi表示第i條線路下游是否存在停電型故障，當(dāng)bupi為1時(shí)，表示第i條線路下游存在停電型故障，當(dāng)bupi為0時(shí)，表示第i條線路下游不存在停電型故障，bi表示第i條線路的故障情況；

26、所述停電型的故障錯(cuò)誤報(bào)告約束為：

27、gi＝bi×bmi+mi′-fi′

28、式中，gi表示第i條線路上停電型故障報(bào)告數(shù)量，bmi表示應(yīng)當(dāng)收到的停電型故障報(bào)告數(shù)量。

29、進(jìn)一步的，以所述無(wú)人機(jī)所經(jīng)歷的路程最小為目標(biāo)或無(wú)人機(jī)所飛行的時(shí)間最小為目標(biāo)，構(gòu)建巡檢優(yōu)化模型，包括：

30、若以所述無(wú)人機(jī)所經(jīng)歷的路程最小為目標(biāo)，則所述巡檢優(yōu)化模型為：

31、f＝minttotal

32、ttotal＝max(tk)

33、式中，ttotal表示所有無(wú)人機(jī)組經(jīng)歷所有故障線路的總時(shí)間，tk表示第k組無(wú)人機(jī)組經(jīng)歷故障線路時(shí)所花費(fèi)的時(shí)間；

34、若以無(wú)人機(jī)所飛行的時(shí)間最小為目標(biāo)，則所述巡檢優(yōu)化模型為：

35、f＝minstotal

36、stotal＝max(sk)

37、

38、式中，stotal表示所有無(wú)人機(jī)組經(jīng)歷所有故障線路的總路程，sk表示第k組無(wú)人機(jī)組經(jīng)歷故障線路的總路程，表示第k組無(wú)人機(jī)是否從節(jié)點(diǎn)i飛往節(jié)點(diǎn)j，為1時(shí)，表示第k組無(wú)人機(jī)組從節(jié)點(diǎn)i飛往節(jié)點(diǎn)j，當(dāng)為0時(shí)，表示第k組無(wú)人機(jī)組不會(huì)從節(jié)點(diǎn)i飛往節(jié)點(diǎn)j，rij表示各故障線路中節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間的距離，n表示節(jié)點(diǎn)總數(shù)。

39、進(jìn)一步的，所述機(jī)組路徑約束為：

40、

41、式中，s表示無(wú)人機(jī)組的總機(jī)組數(shù)；

42、

43、

44、式中，表示k號(hào)無(wú)人機(jī)組從無(wú)人機(jī)站點(diǎn)開(kāi)往節(jié)點(diǎn)j，表示k號(hào)無(wú)人機(jī)組從節(jié)點(diǎn)i開(kāi)往節(jié)點(diǎn)j；

45、所述路徑連貫約束為：

46、

47、式中，表示無(wú)人機(jī)組k0是否由其他節(jié)點(diǎn)到達(dá)節(jié)點(diǎn)i，當(dāng)為0時(shí)，表示無(wú)人機(jī)組k0不到達(dá)節(jié)點(diǎn)i，表示除無(wú)人機(jī)組k0之外的無(wú)人機(jī)組是否從節(jié)點(diǎn)i飛往其他節(jié)點(diǎn)，當(dāng)為1時(shí)，表示除無(wú)人機(jī)組k0之外的無(wú)人機(jī)組從節(jié)點(diǎn)i飛往其他節(jié)點(diǎn)，當(dāng)為0時(shí)，表示無(wú)人機(jī)組k0從節(jié)點(diǎn)i飛往其他節(jié)點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)i為無(wú)人機(jī)組k0的終點(diǎn)；

48、所述線路子回路約束為：

49、ui-uj+nlij≤n-1,1<i≠j<n

50、式中，ui表示節(jié)點(diǎn)i的勢(shì)，uj表示節(jié)點(diǎn)j的勢(shì)，lij表示節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間的故障線路，n表示一個(gè)很大的數(shù)。

51、在上述方法項(xiàng)實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明對(duì)應(yīng)提供了裝置項(xiàng)實(shí)施例；

52、本發(fā)明提供了一種配電網(wǎng)故障定位裝置，包括：

53、報(bào)告信息獲取模塊、故障區(qū)段確認(rèn)模型構(gòu)建模塊、故障區(qū)段確認(rèn)模型求解模塊、數(shù)據(jù)獲取模塊、巡檢優(yōu)化模型構(gòu)建模塊、巡檢優(yōu)化模型求解模塊以及故障位置確定模塊；

54、所述報(bào)告信息獲取模塊，用于獲取各線路的報(bào)告信息；其中所述報(bào)告信息記錄有線路是否故障的情況；

55、所述故障區(qū)段確認(rèn)模型構(gòu)建模塊，用于以所有報(bào)告信息出現(xiàn)漏報(bào)和誤報(bào)數(shù)量最小為目標(biāo)，構(gòu)建故障區(qū)段確定模型以及所述故障區(qū)段確定模型的第一約束條件；其中，所述第一約束條件包括：非停電型的線路故障約束、非停電型的故障電流約束、非停電型的故障錯(cuò)誤報(bào)告約束、故障類型關(guān)系約束以及停電型的故障錯(cuò)誤報(bào)告約束；

56、所述故障區(qū)段確認(rèn)模型求解模塊，用于在各第一約束下，對(duì)所述故障區(qū)段確定模型進(jìn)行求解，得到故障線路；

57、所述數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取無(wú)人機(jī)的機(jī)組數(shù)、所述故障線路以及故障線路內(nèi)相鄰兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離；

58、所述巡檢優(yōu)化模型構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述機(jī)組數(shù)、故障線路以及距離，以所述無(wú)人機(jī)所經(jīng)歷的路程最小為目標(biāo)或無(wú)人機(jī)所飛行的時(shí)間最小為目標(biāo)，構(gòu)建巡檢優(yōu)化模型以及所述巡檢優(yōu)化模型的第二約束條件；其中，所述第二約束條件包括：機(jī)組路徑約束、線路起終點(diǎn)約束、路徑連貫約束以及線路子回路約束；

59、所述巡檢優(yōu)化模型求解模塊，用于在各第二約束下，對(duì)所述巡檢優(yōu)化模型進(jìn)行求解，得到到達(dá)所有故障線路的最短路徑；

60、所述故障位置確定模塊，用于按所述最短路徑進(jìn)行巡檢，確定配電網(wǎng)的具體故障位置。

61、進(jìn)一步的，所述故障區(qū)段確認(rèn)模型構(gòu)建如下：

62、α1+α2＝1

63、

64、式中，α1表示非停電型故障的報(bào)告權(quán)重，α2表示停電型故障的報(bào)告權(quán)重，fi表示報(bào)告信息中非停電型故障出現(xiàn)漏報(bào)的報(bào)告數(shù)量，mi表示報(bào)告信息中非停電型故障出現(xiàn)誤報(bào)的報(bào)告數(shù)量，nf表示報(bào)告信息中非停電型故障的報(bào)告總數(shù)，fi′表示報(bào)告信息中停電型故障出現(xiàn)漏報(bào)的報(bào)告數(shù)量，mi′表示報(bào)告信息中停電型故障出現(xiàn)誤報(bào)的報(bào)告數(shù)量，ns表示報(bào)告信息中停電型故障的報(bào)告總數(shù)。

65、進(jìn)一步的，所述巡檢優(yōu)化模型構(gòu)建如下：

66、若以所述無(wú)人機(jī)所經(jīng)歷的路程最小為目標(biāo)，則所述巡檢優(yōu)化模型為：

67、f＝minttotal

68、ttotal＝max(tk)

69、式中，ttotal表示所有無(wú)人機(jī)組經(jīng)歷所有故障線路的總時(shí)間，tk表示第k組無(wú)人機(jī)組經(jīng)歷故障線路時(shí)所花費(fèi)的時(shí)間；

70、若以無(wú)人機(jī)所飛行的時(shí)間最小為目標(biāo)，則所述巡檢優(yōu)化模型為：

71、f＝minstotal

72、stotal＝max(sk)

73、

74、式中，stotal表示所有無(wú)人機(jī)組經(jīng)歷所有故障線路的總路程，sk表示第k組無(wú)人機(jī)組經(jīng)歷故障線路的總路程，表示第k組無(wú)人機(jī)是否從節(jié)點(diǎn)i飛往節(jié)點(diǎn)j，為1時(shí)，表示第k組無(wú)人機(jī)組從節(jié)點(diǎn)i飛往節(jié)點(diǎn)j，當(dāng)為0時(shí)，表示第k組無(wú)人機(jī)組不會(huì)從節(jié)點(diǎn)i飛往節(jié)點(diǎn)j，rij表示各故障線路中節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間的距離。

75、在上述方法項(xiàng)實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明對(duì)應(yīng)提供了一終端設(shè)備項(xiàng)實(shí)施例；

76、本發(fā)明提供了一種終端設(shè)備，包括處理器、存儲(chǔ)器以及存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)器中且被配置為由上述處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，上述處理器執(zhí)行上述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明任意一實(shí)施例所述的一種配電網(wǎng)故障定位方法。

77、在上述方法項(xiàng)實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明對(duì)應(yīng)提供了一存儲(chǔ)介質(zhì)項(xiàng)實(shí)施例；

78、本發(fā)明提供了一種存儲(chǔ)介質(zhì)，包括處理器、存儲(chǔ)器以及存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)器中且被配置為由上述處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，上述處理器執(zhí)行上述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明任意一實(shí)施例所述的一種配電網(wǎng)故障定位方法。

79、本發(fā)明的實(shí)施例，具有如下有益效果：

80、本發(fā)明提供了一種配電網(wǎng)故障定位方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，上述方法，包括：首先獲取各線路的報(bào)告信息；其中所述報(bào)告信息記錄有線路是否故障的情況；隨后以所有報(bào)告信息出現(xiàn)漏報(bào)和誤報(bào)數(shù)量最小為目標(biāo)，構(gòu)建故障區(qū)段確定模型以及所述故障區(qū)段確定模型的第一約束條件；其中，所述第一約束條件包括：非停電型的線路故障約束、非停電型的故障電流約束、非停電型的故障錯(cuò)誤報(bào)告約束、故障類型關(guān)系約束以及停電型的故障錯(cuò)誤報(bào)告約束；再在各第一約束下，對(duì)所述故障區(qū)段確定模型進(jìn)行求解，得到故障線路；然后獲取無(wú)人機(jī)的機(jī)組數(shù)、所述故障線路以及故障線路內(nèi)相鄰兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離；隨后根據(jù)所述機(jī)組數(shù)、故障線路以及距離，以所述無(wú)人機(jī)所經(jīng)歷的路程最小為目標(biāo)或無(wú)人機(jī)所飛行的時(shí)間最小為目標(biāo)，構(gòu)建巡檢優(yōu)化模型以及所述巡檢優(yōu)化模型的第二約束條件；其中，所述第二約束條件包括：機(jī)組路徑約束、線路起終點(diǎn)約束、路徑連貫約束以及線路子回路約束；再在各第二約束下，對(duì)所述巡檢優(yōu)化模型進(jìn)行求解，得到到達(dá)所有故障線路的最短路徑；最后按所述最短路徑進(jìn)行巡檢，確定配電網(wǎng)的具體故障位置。因此本發(fā)明通過(guò)直接利用從配電網(wǎng)系統(tǒng)中獲取的各線路的報(bào)告信息，建立故障區(qū)段確定模型，求解后確定故障線路，隨后根據(jù)所確定的故障線路、無(wú)人機(jī)機(jī)組數(shù)以及故障線路內(nèi)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的距離，建立巡檢優(yōu)化模型，確定到達(dá)所有線路的最短路徑，最終按最短路徑進(jìn)行巡檢，確定具體的故障位置，使得整個(gè)方案在確定故障位置時(shí)不需要計(jì)算電氣量，因此降低了由電氣量的計(jì)算帶來(lái)的誤差，提高了故障定位的速度和準(zhǔn)確性。