[发明专利]一种配电网故障定位方法、终端设备及存储介质

说明书

本发明涉及一种配电网故障定位方法、终端设备及存储介质，该方法中包括：S1：采集故障时配电网中各开关的故障电流信息，并转换为各开关的实际故障状态；S2：通过改进量子遗传算法对配电网中各馈线段的状态进行迭代更新，并构建适应度函数，以使各开关的实际故障状态与期望故障状态的差值最小，提取迭代过程中适应度函数最大时对应各馈线段的状态；S3：根据提取的各馈线段的状态对配电网内的馈线段的故障进行定位。本发明能够保证船舶配电网在大量可持续分布式电源接入的情况下，仍能够保证对负载的正常连续供电，且在船舶航行的复杂环境下，仍然能够对馈线故障区段进行快速定位，且拥有很好的容错性。

技术领域

本发明涉及故障检测领域，尤其涉及一种配电网故障定位方法、终端设备及存储介质。

背景技术

在当今节能减排的大环境下，随着现代船舶业的不断发展，船舶能源逐渐趋于可持续化，太阳能、风能、燃料电池、生物质能等一系列可再生新能源受到广泛关注，各国航运领域不断拓展绿色能源在船舶上的应用。然而由于新能源电源的发电特性有着不稳定、间歇性、易受环境影响、储量小等特点，对整个船舶配电网的暂态和稳态运行特性有着直接影响，故目前只能将可再生能源应用在近海小型船舶上。要想将可再生能源广泛应用到船舶电网中，必须克服新能源发电装置对整个船舶电网供电稳定性和安全性的影响，所以快速对含分布式电源的船舶配电网进行故障信息监测与故障定位是目前急需解决的问题。

传统配电网是单电源系统，诊断数学模型潮流方向只由发电机侧指向负载侧，只需确认馈线终端单元是否检测到越线信息即可判断故障区段。而含分布式电源(DG)的配电网为多电源系统，DG电源的发电特性有着不稳定、间歇性、易受环境影响、储量小等特点，对整个船舶配电网的暂态和稳态运行特性有着直接影响，且随着DG电源的接入会引发潮流反向的情况，馈线段上的开关各点电压会显著升高，影响定位系统的诊断精度。如图1所示，若馈线段L3发生故障：当DG电源不接入电网时，开关S1、S2、S3处的FTU(配电开关监控终端)设备检测到故障电流，而开关S4没有电流流过；当DG电源接入电网时，DG电源与馈线段L2相连并抬高该处电压，减小了系统电源与L2处的电压差，使得开关S1、S2处的故障电流与FTU装置灵敏度减小，同理也会增大开关S3、S4处的故障电流与FTU装置灵敏度，从而影响对越线电流信息的判断，导致定位系统误判。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种配电网故障定位方法、终端设备及存储介质。

具体方案如下：

一种配电网故障定位方法，包括以下步骤：

S1：采集故障时配电网中各开关的故障电流信息，并转换为各开关的实际故障状态；

S2：通过改进量子遗传算法对配电网中各馈线段的状态进行迭代更新，并构建适应度函数，以使各开关的实际故障状态与期望故障状态的差值最小，提取迭代过程中适应度函数最大时对应各馈线段的状态；

S3：根据提取的各馈线段的状态对配电网内的馈线段的故障进行定位。

进一步的，各开关的故障电流信息通过配电开关监控终端采集。

进一步的，步骤S1中转换为实际故障状态的方法为：当故障电流信息为无故障电流时，设定实际故障状态为0；当故障电流信息为有故障电流时，根据电流方向的不同，设定实际故障状态为1或-1。

进一步的，当馈线段内不存在分布式电源时，设定由系统电源到用电负载方向为电流的正方向；当馈线段内存在分布式电源时，设定由系统电源到分布式电源方向为电流的正方向。

进一步的，适应度函数E(S)为：