基于贝叶斯全解析模型与多因素降维的有源配电网分布式故障区段定位方法

随着配电网规模的扩大与分布式电源的并网运行,传统集中式故障区段定位方法难以满足故障诊断准确性和可靠性的要求。对此文章提出一种基于贝叶斯全解析模型与多因素降维的有源配电网分布式故障区段定位方法。首先构建基于多代理机制的分布式故障诊断模式,提出故障区段定位基本原理;其次考虑FTU多种类型信息畸变情况,提出基于故障假说的贝叶斯全解析模型,并利用故障矛盾理论与故障电流序列特征对模型进行降维与化简;最后论述多代理机制下故障定位方法的实现流程,准确定位配电网故障区段。仿真结果表明,该方法具有较高的容错性,且能够有效改善集中式算法的单点失效问题,适用于规模化有源配电网。     

基于升维线性规划的主动配电网故障区段定位方法

分布式电源接入配电网导致传统故障定位方法面临巨大挑战.为此,提出一种基于升维线性规划的主动配电网故障区段定位方法.首先,以状态逼近思想和最小故障集理论为基础,构建适用于整数线性规划的新型目标函数.然后,通过升维将多点故障区段定位问题转变为系数矩阵高度稀疏的0-1整数线性规划问题,提高区段定位结果的可靠性.最后,使用MATLAB对整数线性规划问题进行求解.仿真结果表明:该方法具有一定的容错能力,不受畸变类型的影响,求解速度快,可以适应分布式电源的动态投切以及分布式电源通过"T"接方式接入配电网的供电模式.     

基于KNN和多电流特征的配电网接地故障区段定位方法

为解决配电网单相接地故障区段定位难题,提出一种基于KNN和多电流特征的配电网接地故障区段定位新方法.故障点上游区段和故障点下游以及健全区段的相电流和零序电流的幅值、极性以及相似性等均存在差异,同时将相电流和零序电流的突变量作为故障区段的识别依据,提高了区段定位的准确率.针对识别判据的阈值设置困难的问题,提出利用KNN自...     

基于稀疏表示的配电网故障区段定位研究

提出一种基于稀疏表示的故障定位算法,仅需要少量的故障前后的电压幅值信息,通过故障节点电压方程,重构故障电流向量,根据该向量非零元素的位置来确定网络中发生故障的具体位置。提出了一种重构稀疏向量的求解算法,在定位算法中施加了两类约束条件,缩小了求解空间,为避免约束条件中出现的非线性约束条件造成的求解困难,将原问题分解成多个子问题,达到求解目的。IEEE33节点配电系中仿真验证表明:本方法仅需要6个测点便可有效定位故障,并且此方法基本不受故障类型、过渡电阻的影响,还具有强抗噪性。     

基于0-1整数规划的配电网区段定位方法

在配电网中各条馈线相对独立,同时单条馈线上的FTU节点数量较少,因此基于智能算法的区段定位方法在定位速度和稳定性上存在提高的空间。提出一种基于0-1整数规划的区段定位方法来提高定位速度和稳定性。对辐射型配电网和含分布式电源的配电网开关函数进行分析,得出每条馈线以T型节点为边界可以划分为多个分支的结论,并依据此结论构建出了区段定位的双层模型;由于模型分层后单次定位关联的节点数大幅减小,于是利用0-1整数规划对双层模型进行求解。通过算例分析,验证了所提方法在定位速度和稳定性上的优势。     

基于相量校正的多源配电网故障区段定位

为简化含分布电源的配电网故障定位算法过程,并提高故障定位算法的容错性,以矩阵算法为基础提出一种改进的区段定位算法。首先,建立描述节点区段关系的结构描述矩阵,并通过判断是否检测到过电流及过流方向建立故障信息矩阵。然后,利用结构描述矩阵和故障信息矩阵相乘得到故障判断矩阵,并根据区段对应矩阵中行元素构成的不同将区段划分类型,建立各类型区段下反映所有故障情况的故障判据。最后,对照故障判断矩阵行元素与故障判据,判断出发生故障的区段。针对配网中FTU上传信息易发生畸变的情况,提出了基于相量校正的信息畸变校正方法,通过故障电流与正常运行电流相位差异进行定位结果的修正,降低故障信息畸变对定位结果的影响。对DG的投切状况以及配电网两相和三相短路的单重多重故障进行仿真,结果验证了所提故障定位算法的原理简单、准确度好并具有一定的容错能力。     

基于多层模型的有源配电网故障区段定位

针对在实际工程中馈线终端装置（feeder terminal unit,FTU）上传信息误报、漏报以及保护装置拒动、误动给配电网故障定位与隔离带来的问题,提出了基于多层模型的有源配电网故障区段定位方法。利用多源信息进行故障区段定位,降低了单一故障信息畸变导致定位失败的概率。首先,利用保信系统收集的保护动作信息确定故障区域,然后基于改进免疫算法对故障区域内节点FTU遥信信息进行处理实现故障区段定位得到最终的定位结果。对含分布式电源（distributed generation,DG ）的IEEE 33节点配电网进行仿真测试,结果表明该方法能有效提高故障区段定位速度和准确率。     

基于不对称电流的配电网接地故障区段定位

分析了配电网发生单相接地故障时零、负序电流的分布特征,提出了基于不对称电流的配电网接地故障区段定位方法。首先,利用仿真软件模拟采集零序电流值作为各区段上故障产生零序电流的边界值。当实际故障发生时,采集母线侧零序电流和故障前后各线路上的负序电流,与零序电流边界值比较,匹配出可能故障区段,列出区段故障状态矩阵,然后比较各线路的负序电流变化量,得到线路故障状态矩阵,结合区段故障状态矩阵和线路故障状态矩阵,形成故障判定矩阵,最终确定故障区段。该方法原理简单易行,监测点少,数据易提取,传输量小。     

配电网故障区段定位的互补松弛约束新模型与算法

研究快速高容错性馈线故障区段辨识技术对于提升配电网运行安全可靠性具有重要作用。基于故障电流信号并联叠加特性和逼近关系理论,首次提出代数建模机制下馈线故障区段定位的互补松弛约束模型,其优势为:克服了逻辑模型对群体智能算法的依赖,可采用数值稳定性好的梯度算法求解;利用互补松弛约束条件将非线性整数规划模型转化为具有光滑特性的非线性规划模型,降低了决策求解复杂性;无需对配电网进行分层解耦,即可实现单一和多重故障区段的有效辨识。为有效求解互补松弛故障定位模型,基于模型等价转换思想和松弛因子压缩策略,提出具有全局收敛特性的交互式优化决策算法。仿真算例验证新方法可实现配电网馈线单一或多重故障区段的准确高容错性辨识,且数值稳定性好、故障定位效率高。     

多源信息辅助分区的主动配电网故障区段定位

在分布式电源快速发展的背景下,实现主动配电网的快速、准确故障定位面临普适性和容错性等挑战。首先结合主动配电网故障发生位置与过流报警信息之间的关系,分析了现有故障区段定位方法的适用性问题,基于改进的开关函数与适应度函数构建了故障区段定位的数学模型。然后将用电信息采集系统作为故障定位的第二信息源,提出了多源信息故障辅助分区方法,进而利用离散智能优化算法进行求解。最后,采用多种故障及信息畸变场景进行算例仿真,并对比分析了是否利用多源信息及是否采用离散寻优算法等不同定位方法的测试结果,验证了所提方法在主动配电网故障区段定位问题中的适用性、准确性和高效性。     

基于多类假说变量的配电网层次化定位模型

在配电网的区段中,通常只利用区段状态假说来计算节点状态期望值,当FTU采集的节点状态在通信过程中发生畸变时,节点状态的期望值与实际值出现不匹配,进而导致区段定位错误。将节点的漏报和误报与区段状态一起作为诊断的假说变量,利用故障矛盾假设对计及漏报和误报后的模型进行初次降维;通过构建层次化模型,进一步降低模型的变量维度。通过算例分析,验证了所提诊断方法在诊断准确率上的优势。     

基于经验分享免疫算法的电力系统配电网区段定位方法

现有基于免疫算法的区段定位方法由于没有经验分享机制,导致其在定位速度较差,为了解决此问题,提出一种基于经验分享免疫算法的区段定位方法;该方法除了利用亲和度高浓度低的抗体更新记忆库外,还利用经验交流算子更新记忆库,使免疫算法的抗体之间能够分享免疫经验,加快了免疫反应的进程;通过在配电网的仿真,验证了所提定位方法的有效性.     

基于MOPSO的含分布式光伏配电网故障区段定位

光伏等分布式电源接入配电网,影响故障电流的分布,导致传统配网故障区段定位方法不再适用,对此提出基于MOPSO的含分布式光伏电源配网故障区段定位方法。针对配网发生单相接地故障情形,基于故障暂态分量确定终端状态的编码。考虑在不同光照强度下光伏电源提供的故障电流特性,构建满足光伏电源动态投切的开关函数。针对使用单目标优化智能算法易造成不收敛,以及NSGA-II计算复杂度较高的问题,提出采用多目标粒子群算法(MOPSO)定位故障区段。该算法避免了对权值的选取,且计算复杂度低。算例分析表明所提方法能实现含光伏配电网发生单一和多重故障的区段定位,且对畸变信息具有一定的容错性。     

基于旋转基的复杂配电网故障区段定位方法

配电网网络错综复杂,且常常拥有多个电源,配电网故障区段定位方法在快速确定故障区段和恢复非故障区段的正常供电中起到重要作用。提出一种基于旋转基的复杂配电网故障区段定位方法,利用旋转基将复杂配电网划分为包含电源的主干网络和不包含电源的旁路网络两部分。划分后采用分层控制,旁路网络采用辐射型网络故障定位方法快速找到故障区段,主干网络采用旋转基定位法确定故障区段。研究结果表明,该方法可以快速、便捷、准确地找到配电网故障区段。     

计及FTU漏报和误报的配电网故障定位分层解析模型

为了提高配电网故障定位在大面积通信故障下的容错性,以现有的配电网故障定位模型为基础,通过系统地计及馈线终端设备(FTU)漏报和误报,建立了配电网故障定位解析模型。为了提高模型的可行性,以故障矛盾假说为约束条件,将目标函数变量维度减小到3倍的节点数量;在分析配电网拓扑结构和工程设备配置的基础上,通过构建分层故障定位模型,进一步减小变量维度。此外,分层解析模型能够利用第2层的定位结果对第1层的定位结果进行校验,使故障定位更加精确。算例分析结果表明,计及FTU漏报和误报的分层解析模型不仅能够大幅地提高配电网故障定位的准确率和容错性,还能同步获取FTU漏报和误报的告警信息。     

基于IELM算法的配电网故障区段定位

针对传统智能优化算法在配电网故障区段定位中存在准确率随配电网规模扩大而大幅下降的问题,提出一种基于改进仿电磁学(IELM)算法的配电网故障区段定位方法.首先,基于分层处理以及全局寻优思想对传统故障定位方法的一体式结构进行优化,通过改变算法结构实现单一故障及多重故障的分层处理并缩减多重故障定位的解空间规模.在结构优化的基础上对仿电磁学(ELM)算法进行改进,忽略全局电荷对单一电荷的影响,突出单一电荷对最优电荷的学习能力,提高其全局寻优能力及运算效率.最后,分别以IEEE 13节点单电源辐射配电网和改进后的4电源119节点配电网为仿真测试系统进行了测试.测试结果表明,所提故障区段定位方法在面对不同结构和规模的配电网时具有准确性高、容错性好、定位速度快以及降维效果佳等优点,在大规模配电网中具有良好的应用前景.     

基于LightGBM算法的配电网单相接地故障区段定位方法

我国广泛分布的中性点不接地配电网受量测设备配置所限,长期存在故障区段定位困难问题.为此,提出了一种量测量受限条件下的基于轻量级梯度提升机(LightGBM)算法的故障区段定位方法.该方法可在不加装相量测量单元(PMU)、微型PMU、电压互感器等量测装置的情况下,利用常规的相电流有效值准确识别中性点不接地配电网故障区段.通过对目标配电网的量测信息和网架结构分析,采用LightGBM算法离线建立故障区段定位模型,实现在线快速定位故障区段.其中,故障前后各线路稳态电流有效值变化量被选定为故障识别核心特征.此外,针对模型预测结果可能存在的偏差,提出了易错线路标注法和类别概率法辅助识别误判情况,进一步提高了预测结果的可靠性.以修改后的IEEE 123节点系统作为算例,仿真验证了所提方法的可行性和有效性.     

基于PGSA-GA混合算法的复杂配电网故障区段定位研究

针对含分布式电源的复杂配电网故障区段定位的问题,提出一种基于PGSA-GA混合算法的故障区段定位新方法。该混合算法将PGSA的生长点作为GA的个体,通过遗传操作产生新一代生长点,改善了PGSA因树状生长结构需从初始生长点依次搜索,导致迭代次数多、计算效率低的问题。具体算例验证表明,该方法具有故障定位准确、容错性高的特点,可以满足复杂配电网多点信息畸变下的多重故障区段定位。     

含分布式电源配电网的快速故障区段定位

分布式电源(distributed generator,DG)的接入使配电网的结构发生改变,导致传统的配电网故障定位算法失效。本文针对含DG的配电网故障定位问题,提出了一种快速判断故障区段的矩阵算法。结合配电网的运行特点,以配电网运行网络中节点和馈线区段间的邻接关系为依据,优化了网络描述矩阵,并提出相应的故障判据。结合不同类型DG的故障特性对算法的通用性进行了分析。该算法网络描述简单直观,运算量小,通用性强,判断迅速准确。最后,本文验证了该算法在复杂配电网单一故障和多重故障下故障区段定位的有效性。     

基于相电流突变量的配电网单相接地故障区段定位

配电网在单相接地故障后,对健全线路及故障线路上故障点之后的部分,三相电流突变量大小相等、波形一致;而故障线路中故障点之前的部分不具有该特征。据此提出一种基于相电流突变量的配电网单相接地故障区段定位方法：在各线路出口及分支处安装接地故障检测装置,独立测量比较各相电流突变量,即可识别出故障区段,结合网络拓扑即可实现故障区段...