[发明专利]一种配电网故障定位方法

权利要求书

1.一种配电网故障定位方法，其特征在于，所述方法包括：

获取台区内智能监测终端的配电网波形数据，并根据所述配电网波形数据构建三维故障时变特征矩阵；

根据所述三维故障时变特征矩阵，得到故障特征变量集，对所述故障特征变量集聚类，聚类目标设为3个簇类，标记为非故障组、故障组和故障关联组；

根据所述故障特征变量集，构建目标为最小化簇间相似度的最优化函数；

求解所述最优化函数，得到所述故障特征变量集中每个时变特征变量的故障信息权；

将所述时变特征变量的故障信息权进行加权求和，得到综合故障信息权；

获取所述综合故障信息权中最大值相对应的簇类，作为智能监测终端分类状态结果；

根据标记为故障组的智能监测终端，得到故障区段定位。

2.根据权利要求1所述的配电网故障定位方法，其特征在于，所述获取台区内智能监测终端的配电网波形数据，并根据所述配电网波形数据构建三维故障时变特征矩阵，包括：

将所述台区内任一智能监测终端编号为

提取中配电网波形数据，包括三相电流、电压、有功及无功参量，表示为：

{I_A，I_B，I_C，U_A，U_B，U_C，P_A，P_B，P_C，Q_A，Q_B，Q_C}；

提取所述配电网波形数据中电流、电压、有功和无功信号的时差变化量，表示为：

式中，m＝12，为特征维数；

将台区内数量为num台的智能监测终端，构建三维故障时变特征矩阵，表示为：

式中，m＝12，为特征维数，num为智能监测终端数量，N为时变特征变量长度。

3.根据权利要求1所述的配电网故障定位方法，其特征在于，所述根据所述三维故障时变特征矩阵，得到故障特征变量集，包括：

将所述三维故障时变特征矩阵进行分层模糊聚类，在特征维数维度方向上取时差变化特征二维矩阵，表示为X_j∈X，j＝1，2，...，m，式中，X为三维故障时变特征矩阵，X_j∈R^num×N为故障特征变量集。

4.根据权利要求1所述的配电网故障定位方法，其特征在于，所述根据所述故障特征变量集，构建目标为最小化簇间相似度的最优化函数，包括：

所述目标为最小化簇间相似度的最优化函数表示为：

式中，X_j∈R^num×N为故障特征变量集，为模糊分类矩阵，表示属于第k个簇类的权重系数，为时差变化量中的时域特征变量，c为聚类数目，P_j＝[p_1j,...,p_kj,...,p_cj]为聚类中心向量，p_1j,...,p_kj,...,p_cj为各簇的聚类中心，为相似性距离度量。

5.根据权利要求4所述的配电网故障定位方法，其特征在于，求解所述最优化函数，得到所述故障特征变量集中每个时变特征变量的故障信息权，包括：

通过公式计算并更新各簇的聚类中心；

通过公式计算故障信息权。

6.根据权利要求5所述的配电网故障定位方法，其特征在于，将所述时变特征变量的故障信息权进行加权求和，得到综合故障信息权，包括：

计算时变特征变量的权值表示为：式中，N为一周期采样点；n指采样序列时间序号；

将所述时变特征变量的故障信息权进行加权求和，得到综合故障信息权表示为：

7.根据权利要求1所述的配电网故障定位方法，其特征在于，所述根据标记为故障组的智能监测终端，得到故障区段定位，包括：标记为故障组的智能监测终端，从高到低依次对所述综合故障信息权取值，得到相应的智能监测终端范围，得到故障区段定位。