基于数据的配电网馈线故障定位

配电网故障自动定位是隔离故障及恢复供电的前提和基础，只有对故障馈线区间准确定位，才能保证故障隔离的有效性，避免停电范围扩大，确保快速恢复供电。配电网运行时拓扑结构复杂多变，要求故障定位方法具有普遍适用性。馈线终端FTU在户外受恶劣环境干扰容易发生信息畸变或丢失，要求配电网故障定位方法具有高容错能力。因此快速性、通用性、高容错性是故障定位方法能实现实时在线故障定位的三大基本特性。 本文首先对配电网故障定位的发展、现状及存在的问题进行了综述。针对网形矩阵配电网故障定位算法不具备通用性和容错性的问题，对其进行了改进，提出了使其与目标函数相结合的故障定位新方法。仿真结果表明改进的网形矩阵故障定位方法能适用于拓扑结构复杂多变的多电源配电网故障定位，在FTU上传开关数据缺失或畸变的情况，仍能对配电网进行快速准确故障定位，具有良好的容错性。 针对类电磁机制(EM)算法存在参数敏感、电荷溢出和粒子易陷入局部最优的问题，通过引入粒子分量交换搜索，改善粒子电量、合力和移动步长计算式，对其进行了改进。针对配电网运行灵活多变的特点，以联络开关为界限将配电网划分为多个配电网模块，并对模块进行加权，基于此构建了一种配电网故障区间定位新模型，以提高诊断算法的运行效率。仿真结果表明改进的EM算法相对于标准EM算法，其只需要较少的种群和迭代次数，即可快速实现对传感器FTU数据的处理并对配电网故障区间进行准确定位。 为了进一步提高故障定位方法的容错性，将改进类电磁机制算法与贝叶斯方法相结合。首先利用期望开关故障信息与FTU上传开关故障信息逼近来搜索故障区间，然后利用贝叶斯方法计算故障区间向量的概率，最后选择概率最大的故障区间向量为最佳故障区间向量。通过仿真验证了改进的EM算法与贝叶斯方法相结合的方法在配电网故障定位上在快速性、通用性和高容错性方面有显著优势。