[发明专利]一种基于多种群遗传算法的配电网故障区段定位算法

说明书

本发明公开了一种基于多种群遗传算法的配电网故障区段定位方法。包括以下步骤：1）通过二进制编码对含分布式电源的配电网络的故障电流进行编码；2）在适应多电源网络基础上，引入分布式电源开关系数来表示电源投切，并考虑在复杂配电网中的应用，建立相应的开关函数；3）根据故障电流编码和含分布式电源网络的开关函数，针对配电网故障区段定位问题，完成适应度函数的构建；4）对多种群遗传算法（MPGA）进行实现，完成种群初始化、控制参数的设定、移民算子和人工选择算子以及收敛条件的判定。本发明能准确定位配电网故障区段，适用于含分布式电源的复杂配电网络，具有一定的有效性和容错性。

技术领域

本发明属于模式识别领域，特别涉及一种基于多种群遗传算法的配电网故障区段定位方法。

背景技术

迅速地定位故障区段是配电网发生故障时及时隔离故障并恢复非故障区域供电的关键，这对缩短客户停电时间、减少停电面积和提高供电可靠性有着重要的意义。然而，传统的故障定位方法只适应于单电源的配电网络。随着能源危机的持续加剧，使得绿色环保的分布式发电技术得到快速的发展和广泛的应用。原来单电源辐射的配电网随着大量分布式电源的接入变为多电源辐射的复杂网络。这导致已有的故障区间定位方法产生误判，所设计一种适应多电源复杂网络的含分布式电源的配电网故障区段定位算法是十分必要的。

目前，基于FTU(Feeder Terminal Unit，FTU)采集的故障电流信息进行配电网故障定位方法已经有了许多相关的研究，主要的方法包括矩阵算法、蚁群算法、免疫算法、遗传算法等。矩阵算法要求故障信息的准确性很高，容错性较差，使其难以得到广泛应用。而其它智能算法，如蚁群算法、免疫算法、遗传算法虽有充分的研究，对故障信息的畸变有一定容错性，但面对多电源配电网络问题时，通过定义各馈线电流正方向来实现故障定位，这种方法只适用于简单配电网络，未考虑电源的投切的情况，不适用于含分布式电源的复杂配电网络。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于多种群遗传算法的配电网故障区段定位方法，完成含分布式电源的复杂配电网故障区段准确定位。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种基于多种群遗传算法的配电网故障区段定位方法，包括以下步骤：

步骤1、通过二进制编码对含分布式电源的配电网络的故障电流进行编码；

步骤2、在适应多电源网络基础上，引入分布式电源开关系数来表示电源投切，并考虑在复杂配电网中的应用，建立相应的开关函数，即建立从开关故障电流越限情况到线路故障状态的转换关系函数；

步骤3、根据步骤1的故障电流编码和步骤2的含分布式电源网络的开关函数，针对配电网故障区段定位问题，构建适应度函数；

步骤4、对多种群遗传算法MPGA进行实现，完成种群初始化、控制参数的设定、移民算子和人工选择算子以及收敛条件的设定。

与现有技术相比，本发明的显著优点为：1)本发明提出的算法能够在含分布式电源的配电网运行过程中实时的进行快速的故障判断和故障定位，有利于分布式电源的配电网内故障的快速处理和故障隔离；2)本发明提出的故障定位算法能够在多种故障下，准确可靠的实现故障的区段定位，且不受各类非故障扰动的影响，配置灵活且具有通用性，有着良好的适应性；3)本发明构建新的开关函数，同时针对遗传算法稳定性好但存在早熟收敛的问题，提出了基于改进多种群遗传算法的含分布式电源配电网故障区段定位方法，算法参数设置简单，多种群协同及收敛条件的设置充分提高收敛效率，具有较好的容错性和稳定性；4)本发明构建新的开关函数，同时针对遗传算法稳定性好但存在早熟收敛的问题，提出了基于改进多种群遗传算法的含分布式电源配电网故障区段定位方法，算法参数设置简单，多种群协同及收敛条件的设置充分提高收敛效率，在故障定位时确定以系统电源指向用户的方向为馈线正方向，具有一定的实用性。

附图说明

图1是本发明基于多种群遗传算法的配电网故障区段定位算法流程图。