基于矩阵算法的有源配电网故障定位容错方法

故障区段定位对于配电网发生故障后的故障处理与恢复供电具有重要意义。针对有源配电网的故障定位方法中,矩阵算法计算速度快但容错性差、智能优化算法容错性高但定位速度慢且在大规模配电网中存在局部收敛的问题,提出了一种将矩阵算法和智能优化算法的优点相结合的定位方法。首先,在有源配电网发生故障后,利用馈线终端设置(Feeder Terminal Unit,FTU)上传的告警信息,运用矩阵算法快速定位故障区段。然后运用开关函数对矩阵算法的定位结果进行校验,避免因矩阵算法容错性差而输出错误的定位结果。校验不通过的定位结果将全部列入可疑故障集合,该集合的维度大幅低于配电网的维度,再运用灰狼优化（Grey Wolf Optimization,GWO）算法对该集合进行优化处理,从而输出最终的定位结果。在MATLAB上进行仿真测试,仿真结果表明此方法能在有源配电网中实现故障区段的快速定位,且具有一定的容错性。     

配电网故障区段定位的改进矩阵算法

针对馈线终端单元(FTU)与配电网自动化主站通信中断影响故障区段定位的问题,提出一种配电网故障区段定位改进矩阵算法。该算法根据FTU通信状态与配电网拓扑构建FTU属性矩阵,动态建立网络描述矩阵,最后结合FTU故障信息,提出了配电网故障定位的改进矩阵算法。该算法可根据FTU的通信状态实时更新网络描述矩阵,判据结构简单、形式统一、计算量小,能够实现配电网故障区段的准确定位。     

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.     

基于粒子群和差分进化算法的含分布式电源配电网故障区段定位

配电网中引入分布式电源将导致传统的故障区段定位方法不再适用。通过构建新的开关函数,提出了基于二进制混合算法的配电网故障区段定位方法。该方法可动态适应分布式电源的投切,在进行多重故障定位时只需确定一次正方向,利用双种群进化策略和信息交换机制实现了粒子群和差分进化算法的混合。算例分析结果表明该方法能够对含分布式电源的配电网中的单一和多重故障进行准确定位,并且具有一定的容错性和高效性。     

基于故障辅助因子的配电网高容错性故障区段定位方法

针对基于逻辑关系的馈线故障定位间接方法存在过分依赖群体智能优化算法的固有缺陷,采用代数关系描述,构建了基于故障辅助因子的馈线故障区段定位的非线性方程组模型,并采用具有并行特征的牛顿-拉夫逊法进行求解,其优点在于:对报警信息畸变的情况具有强适应性,故障定位时具有高容错性;能够对含T型耦合节点的配电网多重馈线故障区段进行准确定位;无需采用逻辑运算和最优化算法,决策效率高、算法稳定性好;单一故障下可准确定位信息畸变的位置。仿真结果验证了所提方法进行馈线故障区段定位的准确性、快速性和高容错性。     

配电网故障区间定位的仿电磁学算法

采用间接方法实现配电网故障定位在本质上是一个具有0-1离散约束条件的最优化问题。提出基于仿电磁学算法(electromagnetism-like mechanism,ELM)的高容错性配电网故障定位方法,该方法对实时信息的模拟和模型的构建采用0-1编码方式,以此为基础建立环网开环运行配电网的故障定位统一数学模型,能一次性实现多区段的故障定位。针对配电网运行灵活多变的特点,采用分支选择法来提高算法的运行效率。ELM在结构上具有独特的优越性,通过对一个具有3个独立配电区域的典型配电网进行仿真分析表明,采用该方法进行配电网故障定位时具有很高的容错性能,能够实现单一故障和复故障下的准确定位。通过与遗传算法相比较,ELM在快速性、准确性和高容错性方面有明显优势。     

基于整数线性规划的配电网故障定位容错算法

为了提高配电网馈线故障定位的速度和容错能力,提出一种基于整数线性规划模型的配电网故障区段定位容错算法。将各馈线终端单元(Feeder Terminal Unit, FTU)的漏报、误报状况和馈线状态作为决策变量,基于最小故障诊断集理论,建立计及FTU漏报、误报信息的故障定位模型。针对逻辑运算在求解大规模配电网故障区段时建模复杂、算法受限的问题,构建基于代数关系运算的开关函数,并提出一种逻辑关系线性化策略将约束条件线性化。所建模型采用具有良好数值稳定性的常规优化方法进行决策,以保证解的全局最优性。仿真算例表明,所提方法定位准确高效、容错性强,在正确定位故障馈线区段的同时能获取具体节点的漏报、误报状况,适用于多节点过流信息发生畸变的大型配电网络。     

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。     

分布式发电条件下配电网故障区段定位新算法

分布式发电（DG）接入配电网后,配电网由单电源辐射状网络变成了分布电源供电的复杂网络,传统的故障区段定位算法不再适用。文中提出了一种基于故障电流的新型定位算法,首先基于DG渗透条件下配电网结构的搜索树,对故障通道进行判断搜索;然后利用搜索得到的与故障呈强相关状态的节点构建故障信息矩阵,利用基尔霍夫定律及相位比较原理执行相应的矩阵算法,进行故障区段的准确定位。该算法对网络初始结构及DG投切的变化具有一定的适应性;同时采用序电流加权和的综合电流量作为故障电流判据,提高了算法的灵敏度。通过对该算法的算例分析,验证了算法的正确性。     

基于改进鸽群算法的含分布式电源配电网故障定位

分布式电源DGs(distributed generations)接入配电网中,使得配电网由传统的单电源辐射状网络变成多电源复杂网络,增加了配电网故障定位的难度。针对DG接入配电网定位问题,提出了一种基于改进鸽群算法的故障区段定位方法。首先,建立了适用于含多个分布式电源的开关函数并对电流编码方式重新定义。其次,对基本鸽群算法中的指南针因子和地标算子进行改进,并通过结合模拟退火算法防止其陷入局部最优,提高了算法的容错性。仿真结果表明,该算法适用于含分布式电源配电网的单重和多重故障区段定位,且在相同故障情况下,改进鸽群算法分别比传统鸽群算法和遗传算法在迭代时间上分别降低了17.019%和43.763%,具有一定的实时性。     

基于改进哈里斯鹰优化算法的有源配电网故障定位

针对改进的遗传算法、二进制粒子群算法等智能优化算法在复杂的有源配电网中故障定位的准确率不高、易于陷入局部最优、收敛速度慢以及定位时间长等问题,提出一种基于改进哈里斯鹰优化算法的有源配电网故障区段定位方法。首先,通过Tent混沌映射改善初始种群和将逃逸能量非线性化,以加快哈里斯鹰优化算法的收敛速度。其次,通过结合黄金正弦算法跳出局部最优。最后,所提方法在IEEE33节点有源配电网模型上进行了仿真测试验证,表明改进后的哈里斯鹰优化算法能很大程度地加快收敛速率,故障定位方法具有很高的容错率。     

基于图论的矩阵算法在配电网故障定位中的应用

分析现有配电网故障定位算法的不足,提出一种基于图论知识的改进配电网故障定位算法。该算法首先利用配电网有向拓扑结构生成一个可反映配电网拓扑信息的网络拓扑矩阵,当配电网发生故障时,安装在开关处的馈线终端（FTU）通过通用分组服务技术（GPRS）网络向主站上传故障信号,生成故障信息矩阵,进而得到故障判定矩阵,由故障判据定位故障发生区段。该算法不仅可以对单电源的配电网单重故障定位,对于多电源网络的多重故障以及馈线末端故障也可作出快速判断,同时对于FTU上传的不完备故障信息情况也同样适用。算例测试结果表明,该算法判断简洁直观,计算量小,实用性强,满足现代配网自动化要求。     

基于人工鱼群算法的主动配电网故障定位

为有效解决主动配电网的故障定位问题,提出了一种基于人工鱼群算法的主动配电网故障定位新方法。首先,提出适用于主动配电网的整数规划故障模型,根据馈线终端单元上传的电流越限信息,将复杂的配电网架构等效为由整数表述的故障向量。其次,为解决不同规模的主动配电网故障定位问题,构建新的适应度函数,并利用改进人工鱼群算法根据等效后的故障向量进行迭代寻优定位故障。该方法主要根据配电网中故障电流的方向来定位故障位置,而不需要考虑DG出力的不确定性。最后,通过Matlab仿真验证所提方法,结果表明该算法准确率高、迭代速度快、对畸变信息具有高容错能力。     

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。     

一种基于网形结构矩阵的配电网故障定位改进算法研究

作为故障定位的核心部分,故障定位算法的准确性与实时性非常重要。本文针对配网的各种故障情况以及不同的运行方式,在前人研究的基础上,提出一种新的算法。该算法以矩阵分析为基础,根据FTU上传的故障信息,仅选择包含故障信息的线路参与计算。算法可以根据配电网实际的运行方式形成相应的网络描述矩阵,能够实现普通树状网及开环运行环网的故障定位需求。通过Delphi语言编程实现该算法,证明了算法在定位方面的准确性,为其在实际工程的应用提供了理论依据。     

基于故障投诉电话信息的配电网故障定位矩阵粗糙算法

分析目前配电网故障定位存在的问题,根据配电网拓扑结构的特点以及故障定位的矩阵算法,提出利用故障投诉电话信息实现配电网故障定位的新方法以及切实可行的判据。该方法既不需要进行繁琐的计算,大大缩短了故障定位和隔离时间,又保证了客观性,而且在故障投诉电话信息不完备以及配电自动化系统通信失效的情况下,仍能达到快速、准确定位的目的。模拟计算了单电源多出线树状结构的故障定位,结果表明了该算法是可行、有效的。