[发明专利]一种配电网在线故障容错性定位的线性整数规划方法

摘要

本发明公开了一种配电网在线故障容错性定位的线性整数规划方法，其步骤如下构建独立配电区域及其关联设备集；对独立配电区域进行分层解耦编号并建立因果设备集；收集电流报警信息并建立开关函数集；建立配电网故障定位的绝对值模型，进而建立等效的线性整数规划故障定位模型，通过0‑1线性整数规划对馈线故障区段进行定位；根据馈线故障区段定位结果实现馈线故障区段的隔离。本发明摆脱了基于逻辑关系建模最优化故障定位方法对群体智能算法的依赖性，应用常规0‑1线性整数规划实现馈线故障区段的定位，适合于闭环设计开环运行的大规模配电网在线故障定位，具有实现便捷、可靠性高、容错性能力强、故障定位效率高、对多重故障适应性强等优点。

主权项

一种配电网在线故障容错性定位的线性整数规划方法，其特征在于，其步骤如下：步骤1：对配电网的一般馈线节点和T型耦合节点进行统一编号并构建独立配电区域及其关联设备集：首先，针对环形设计开环运行配电网，以变电站进线断路器为标志建立独立配电区域；然后，基于图论的连通性定理，利用无向图的广度搜索理论建立独立配电区域电源的关联设备集；步骤2：对独立配电区域进行分层解耦编号并建立因果设备集：首先，根据配电网拓扑结构判断T型节点的位置，对独立配电区域进行分层解耦，基于耦合分层思想和因果关联关系，分别建立T型耦合节点和一般馈线节点的因果设备集；步骤3：收集电流报警信息并建立开关函数集：首先，利用监控中心的SCADA系统收集配电网各馈线开关的带时标的过电流信息，若某一分段开关上传过电流信息，则定义该开关的电流状态特征值为1，反之，则定义该开关的电流状态特征值为0，并基于因果设备集的关联关系和排序对电流状态特征值进行存储；然后，基于因果设备集与配电网分层解耦拓扑，建立基于代数关系描述的开关函数集；所述基于代数关系描述建立电流越限信息的开关函数集采用代数算子加法运算或减法运算实现，开关函数集蕴含了因果关联设备运行状态信息对上传报警信息耦合作用的并联叠加特性，以便跳出对群体智能优化算法的依赖；步骤4：依据FTU终端上传的电流报警信息、因果设备集和配电网分层解耦拓扑，基于代数关系描述、逼近关系理论、分支选择法建立配电网故障定位的绝对值模型；依据等价转换关系，建立0‑1线性整数规划故障定位模型，并通过0‑1线性整数规划算法对故障定位模型进行优化决策，实现对馈线故障区段的辨识，若某一馈线区段故障，则定义该馈线故障状态特征值为1，反之，其状态特征值为0，完成馈线故障区段定位后执行步骤5；所述线性整数规划故障定位模型为：minf(X)=Σj=1NgSj(X)=Σj=1N(Σ=Sj0Sj0+KSjx(i)-ISj)s.t.g(X)≥0g(X)=[gS1(X),gS2(X),...,gSN(X)]x(i)=0/1X∈Rn;]]>其中，x(i)为馈线i的故障运行状态信息，为自动化分段开关的电流越限信息的开关函数，为开关函数正半区间内的线性不等式，X为各配电网馈线状态变量列矩阵，Sj0为配电网自动化设备Sj下游第一个因果关联馈线所在节点位置，为Sj的因果关联设备数目；步骤5：根据步骤4完成的馈线故障区段定位的结果，监控中心的SCADA系统向故障馈线区段紧邻的自动化开关发送分闸命令，实现馈线故障区段的隔离。