[发明专利]基于组合型交叉熵算法的电网故障诊断方法

权利要求书

1.一种基于组合型交叉熵算法的电网故障诊断方法，其特征是包括如下步骤：

步骤一：电网发生故障时，数据采集与监视控制系统和继电保护信息系统收集保护器和断路器的动作信息，并输送到调度中心；

步骤二：调度中心分析所述动作信息，采用实时结线分析方法来识别故障前与故障平息后系统拓扑结构，找出这两个拓扑结构的差异，划分出故障区域，并确定可疑故障元件集；

步骤三：判断故障元件，若可疑故障元件集中只有1个元件，则该元件即为故障元件，转入步骤七；若可疑故障元件集中含有多个故障元件，则执行步骤四；

步骤四：基于可疑故障元件集建立目标函数E(S)=λ1Σj=1Nm|rjm-rjm*|+λ2Σk=1Np|rkp-rkp*|+Σi=1Ns|ris-ris*|+Σm=1Nc|cm-cm*|,]]>其中：S是目标函数的自变量，它是一个N维向量，用来表示诊断系统中元件的状态，S_i表示第i个元件的状态，S_i只取0或1，表示该元件是正常或故障状态；N即可认为诊断系统中所包括的元件总个数，N_m、N_p、N_s、N_c分别表示系统中主保护、近后备保护、远后备保护和断路器的数量；r_jm、分别表示第j个主保护的实际和期望状态，r_jm=0或1表示第j个主保护未动作或动作，其中或1分别表示主保护不应该动作或应该动作；r_kp、为第k个近后备保护的实际和期望状态；r_is、表示第i个远后备的实际和期望状态；c_m、表示第m个断路器的实际和期望状态；λ₁，λ₂为权重因子；

步骤五：利用组合型交叉熵算法求解目标函数最优解，采用1重Bernoulli分布，也称0-1分布作为组合型交叉熵算法中的概率密度函数；

步骤六：通过得到的最优解，识别出故障元件；

步骤七：输出诊断结果。

2.根据权利要求1所述的基于组合型交叉熵算法的电网故障诊断方法，其特征是所述利用组合型交叉熵算法求解具体包括：

a)依据Bernoulli分布产生M个随机样本，利用式不断更新Bernoulli分布的参数向量序列p＝(p₁,p₂,…,p_n)，式中l＝1,…,n；表示指示函数集合，E为目标函数，γ如b)中式所示，X_a是产生的M个随机样本，a=1,…,M，其中X_a=(X_a1,…,X_al,…,X_an)；

b)按照式更新分位数序列，其中为代入随机样本后、目标函数序列按由小到大顺序排列后得到的新序列，计算的1-ρ分位数，ρ是初始化的参数；

c)按照式p_l(t)＝βp_l(t)+(1-β)p_l(t-1)优化参数序列p＝(p₁,p₂,…,p_n)，式中，l＝1,…,n，β为初始化参数，t为迭代次数，p_l(t)为第t次迭代后参数序列中的第l个元素；

d)直到相邻两次迭代产生的参数向量序列中每个元素满足如式max(|p_l(t)-p_l(t-1)|)＜b_tol(l＝1,…,n)所示的条件，则停止计算，否则返回a)，重新更新参数序列和分位数序列，其中，b_tol为算法要求的精度；

e)算法结束，输出的参数向量序列为E(S)的最优解，分位数序列为最优值，通过得到的最优解状态，识别出故障元件。