配電網(wǎng)故障定位方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及配電網(wǎng)故障定位方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，電力用戶對電能質(zhì)量和供電可靠性的要求越來越高，城市 配電網(wǎng)都要求配備故障定位系統(tǒng)。在所有停電事故中，由配電網(wǎng)故障引起的停電事故占 95%W上。配電網(wǎng)發(fā)生故障后，線路上各開關(guān)（包括斷路器和分段開關(guān)）處的測量終端，女口 FTUIJ'eederTerminal化it,饋線終端裝置）會(huì)將故障信息上傳到控制中必，由配電自動(dòng)化 主站進(jìn)行故障定位。然而，現(xiàn)有的故障定位過程存在定位速度較慢、定位結(jié)果不夠準(zhǔn)確的問 題，容易造成停電時(shí)間較長，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失和服務(wù)質(zhì)量下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種配電網(wǎng)故障定位方法，用W提高配電網(wǎng)故障定位速度和定 位結(jié)果的準(zhǔn)確性，該方法包括：
[0004] 建立配電網(wǎng)故障定位模型；
[0005] 根據(jù)配電網(wǎng)故障定位模型，基于蠻火蟲算法進(jìn)行配電網(wǎng)故障定位計(jì)算；
[0006] 輸出滿足目標(biāo)精度要求的配電網(wǎng)故障定位結(jié)果。
[0007] -個(gè)實(shí)施例中，所述建立配電網(wǎng)故障定位模型包括建立如下配電網(wǎng)故障定位目標(biāo) 函數(shù)：
[0008]
[0009] 其中，N為配電網(wǎng)中的線路條數(shù)，向量X為各段線路的狀態(tài)，其中的元素Xt= 1 (1《t《腳表示此段線路為故障狀態(tài)，Xt= 0表示此段線路為正常狀態(tài)；I為各開關(guān)的狀 態(tài)，I= 1表示此開關(guān)流過了故障電流，I= 0表示此開關(guān)沒有流過故障電流；MX)為各開 關(guān)狀態(tài)的期望值，當(dāng)?shù)趇個(gè)開關(guān)下游的線路都有Xt= 0,t為開關(guān)i下游任意的線路編號， 《說戶0 *否則，《巧滬! ;W為權(quán)值系數(shù)，We(0，1)
為故障線路段條數(shù)。
[0010] 一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)配電網(wǎng)故障定位模型，基于蠻火蟲算法進(jìn)行配電網(wǎng)故障 定位計(jì)算，包括計(jì)算蠻火蟲的吸引度目和蠻火蟲的空間位置Xi。
[0011] 一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)算蠻火蟲的吸引度目和蠻火蟲的空間位置Xi，包括：
[0012] 確定蠻火蟲i與蠻火蟲j之間的距離：
[0013]
[0014] 其中，d為蠻火蟲所在空間的維度數(shù)，k為其中一個(gè)維度的編號，表示蠻火蟲i 位置向量Xi的第k個(gè)元素的數(shù)值，Xik表示蠻火蟲j位置向量X，的第k個(gè)元素的數(shù)值；
[0015] 確定蠻火蟲i的吸引度：
[0016]
[0017] 其中，目。為每個(gè)蠻火蟲的最大吸引度，爲(wèi)-7^-Y為光強(qiáng)吸收系數(shù)；
[0018] 當(dāng)蠻火蟲i被更亮的蠻火蟲j吸引而發(fā)生位置移動(dòng)，將蠻火蟲i的位置更新為： [001 引Xi(t+1) =Xi(t) + 目巧U)成（t)-Xi(t)) +aXh-O.WXXm;
[0020] 其中，Xi(t)是蠻火蟲i在t時(shí)刻的位置向量，a為區(qū)間[0,U內(nèi)的隨機(jī)數(shù)，r為 區(qū)間[(U]內(nèi)服從均勻分布的隨機(jī)因子；若ri<0.5,則Xw(t) =Xmax-Xi(t)巧則Xw(t)= Xi(t)-Xmm，Xm。、和Xmm分別為目標(biāo)函數(shù)搜索空間的上限和下限。
[0021] 一個(gè)實(shí)施例中，所述輸出滿足目標(biāo)精度要求的配電網(wǎng)故障定位結(jié)果，包括：
[0022] 當(dāng)配電網(wǎng)故障定位目標(biāo)函數(shù)值相差最多的兩個(gè)蠻火蟲k和1滿足： |Fk狂(t))-Fi狂(t))|《6, 6為收斂精度，或者配電網(wǎng)故障定位計(jì)算達(dá)到最大迭代次數(shù)， 輸出配電網(wǎng)故障定位結(jié)果。
[0023] 本發(fā)明實(shí)施例還提供一種配電網(wǎng)故障定位裝置，用W提高配電網(wǎng)故障定位速度和 定位結(jié)果的準(zhǔn)確性，該裝置包括：
[0024] 模型建立單元，用于建立配電網(wǎng)故障定位模型；
[0025] 定位計(jì)算單元，用于根據(jù)配電網(wǎng)故障定位模型，基于蠻火蟲算法進(jìn)行配電網(wǎng)故障 定位計(jì)算；
[0026] 結(jié)果輸出單元，用于輸出滿足目標(biāo)精度要求的配電網(wǎng)故障定位結(jié)果。
[0027] -個(gè)實(shí)施例中，所述模型建立單元具體用于建立如下配電網(wǎng)故障定位目標(biāo)函數(shù)：
[0028]
[0029] 其中，N為配電網(wǎng)中的線路條數(shù)，向量X為各段線路的狀態(tài)，其中的元素Xt= 1 (1《t《腳表示此段線路為故障狀態(tài)，Xt= 0表示此段線路為正常狀態(tài)；I為各開關(guān)的狀 態(tài)，I= 1表示此開關(guān)流過了故障電流，I= 0表示此開關(guān)沒有流過故障電流；/：口:）為各開 關(guān)狀態(tài)的期望值，當(dāng)?shù)趇個(gè)開關(guān)下游的線路都有Xt= 0,t為開關(guān)i下游任意的線路編號， V)卻，否則，.。―;W為權(quán)值系數(shù)，We(0,1)
為故障線路段條數(shù)。
[0030] 一個(gè)實(shí)施例中，所述定位計(jì)算單元具體用于根據(jù)配電網(wǎng)故障定位模型，基于蠻火 蟲算法進(jìn)行配電網(wǎng)故障定位計(jì)算，獲得蠻火蟲的吸引度目和蠻火蟲的空間位置Xi。
[0031] 一個(gè)實(shí)施例中，所述定位計(jì)算單元具體用于：
[0032] 確定蠻火蟲i與蠻火蟲j之間的距離：
[0033]
[0034] 其中，d為蠻火蟲所在空間的維度數(shù)，k為其中一個(gè)維度的編號，表示蠻火蟲i 位置向量Xi的第k個(gè)元素的數(shù)值，Xik表示蠻火蟲j位置向量X，的第k個(gè)元素的數(shù)值； [00巧]確定蠻火蟲i的吸引度：
[0036]
[0037] 其中，目。為每個(gè)蠻火蟲的最大吸引度，爲(wèi)Y為光強(qiáng)吸收系數(shù)；
[0038]當(dāng)蠻火蟲i被更亮的蠻火蟲j吸引而發(fā)生位置移動(dòng)，將蠻火蟲i的位置更新為：
[003引 Xi (t+1) = Xi (t) +目巧U)成（t) -Xi (t)) + a X h-O. W X Xm ;
[0040] 其中，Xi(t)是蠻火蟲i在t時(shí)刻的位置向量，a為區(qū)間[0, U內(nèi)的隨機(jī)數(shù)，r為 區(qū)間[0, U內(nèi)服從均勻分布的隨機(jī)因子；若ri<0. 5,則XM(t) =Xmgx-Xi(t)巧則XM(t)= Xi(t)-Xmm，Xm。、和Xmm分別為目標(biāo)函數(shù)搜索空間的上限和下限。
[0041] 一個(gè)實(shí)施例中，所述結(jié)果輸出單元具體用于：
[0042] 當(dāng)配電網(wǎng)故障定位目標(biāo)函數(shù)值相差最多的兩個(gè)蠻火蟲k和1滿足： |Fk狂(t))-Fi狂(t))|《5, 5為收斂精度，或者配電網(wǎng)故障定位計(jì)算達(dá)到最大迭代次數(shù)， 輸出配電網(wǎng)故障定位結(jié)果。
[0043] 本發(fā)明實(shí)施例中，建立配電網(wǎng)故障定位模型；根據(jù)配電網(wǎng)故障定位模型，基于蠻火 蟲算法進(jìn)行配電網(wǎng)故障定位計(jì)算；輸出滿足目標(biāo)精度要求的配電網(wǎng)故障定位結(jié)果，可W提 高配電網(wǎng)故障定位的準(zhǔn)確性和快速性，對縮短停電時(shí)間、減少經(jīng)濟(jì)損失、改善服務(wù)質(zhì)量等方 面都具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。
【附圖說明】
[0044] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述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(shí)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(dòng)的前提下，還可W 根據(jù)送些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：
[0045] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中配電網(wǎng)故障定位方法的處理流程圖；
[0046] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中配電網(wǎng)線路編號的一個(gè)具體實(shí)例的示意圖；
[0047] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中配電網(wǎng)故障定位的一個(gè)具體實(shí)例的流程圖；
[004引圖4為本發(fā)明實(shí)施例中應(yīng)用實(shí)例的配電網(wǎng)線路圖；
[0049] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例中配電網(wǎng)故障定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖對本發(fā) 明實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但并 不作為對本發(fā)明的限定。
[0051] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中配電網(wǎng)故障定位速度較慢、定位結(jié)果不夠準(zhǔn)確的問題，本發(fā) 明實(shí)施例中提供一種能夠在配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行故障定位的方法，該方法 針對配電網(wǎng)快速定位故障點(diǎn)問題進(jìn)行分析，綜合考慮實(shí)時(shí)信息中崎變或不全等問題，在配 電網(wǎng)故障定位模型的基礎(chǔ)上，應(yīng)用蠻火蟲算法，建立符合故障定位模型的收斂判據(jù)，旨在提 高配電網(wǎng)故障定位的準(zhǔn)確性和快速性。
[0052] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中配電網(wǎng)故障定位方法的處理流程圖。如圖1所示，本發(fā)明 實(shí)施例中配電網(wǎng)故障定位方法可W包括：
[0053] 步驟101、建立配電網(wǎng)故障定位模型；
[0054] 步驟102、根據(jù)配電網(wǎng)故障定位模型，基于蠻火蟲算法進(jìn)行配電網(wǎng)故障定位計(jì)算； [00巧]步驟103、輸出滿足目標(biāo)精度要求的配電網(wǎng)故障定位結(jié)果。
[0056] 具體實(shí)施時(shí)，先建立配電網(wǎng)故障定位模型。在此過程中，診斷配電網(wǎng)中發(fā)生故障的 設(shè)備也就是找出一個(gè)假設(shè)，其最能解釋所有上傳的RTU(RemoteTerminal化it,遠(yuǎn)方終端裝 置）或FTU信