1.一种基于概率评估的复杂配电网容错性在线故障定位方法,其特征在于,其步骤如下:
步骤一:基于控制主站接收到的告警信息,对馈线故障概率进行量化;
步骤二:依据含T型耦合节点配电网独立区域和耦合区域划分理论,建立自动化开关设备的因果设备及其故障概率描述;
步骤三:依据配电网电气特性、拓扑连通性和独立区域及耦合区域的因果设备馈线故障概率间的耦合特性,基于代数建模和并联叠加特性,建立独立区域及耦合区域以馈线故障概率为内生变量的馈线故障概率累加特性计算函数;
步骤四:收集电流告警信息并建立概率逼近的开关函数集:利用控制主站收集齐配电网各馈线开关的过电流告警信息,建立馈线故障概率累加期望值集;以馈线故障概率累加期望值和馈线故障概率累加特性计算函数值间的偏差为基础,建立概率逼近的开关函数集;
步骤五:以馈线故障概率为约束条件、以概率逼近的开关函数集偏差平方和最小为优化目标,基于并联叠加特性极值比较理论建立与馈线故障概率等价的配电网馈线故障定位的概率评估优化模型;
步骤六:基于绝对值等价转换理论建立连续空间的配电网馈线故障定位的概率评估优化模型,根据馈线开关上传的过电流告警信息,通过非线性规划的内点法对馈线区段的故障概率进行计算量化;
步骤七:控制主站依据馈线故障概率向可能故障馈线区段的紧邻自动化开关发送分闸命令,从而实现馈线故障区段的隔离。
2.根据权利要求1所述的基于概率评估的复杂配电网容错性在线故障定位方法,其特征在于,所述馈线故障概率的量化方法为:基于告警信息的畸变与非畸变情况,得到馈线故障区段的概率量化评估的直接计算模型:p(i)=Di/max(Di+di,1),其中,p(i)表示第i段馈线发生故障的概率,di和Di分别表示第i段馈线关联的告警信息相对于其它馈线告警信息的畸变数与非畸变数。
3.根据权利要求1或2所述的基于概率评估的复杂配电网容错性在线故障定位方法,其特征在于,所述步骤二中建立自动化开关设备的因果设备的方法为:以独立区域和耦合区域内的自动化开关及馈线为对象,依据配电网网络拓扑连通性、功率流的输送机制,若独立区域和耦合区域内某一自动化开关L出现故障过电流和馈线区段i发生短路故障直接相关,则馈线区段i为独立区域和耦合区域内自动化开关L的因果设备;所述独立区域划分为:以配电网T型耦合节点为标志,若馈线支路另一端与电源直接相连,则T型耦合节点与电源间所有支路构成独立区域;若支路另一端直接与T型耦合节点相连,两个T型耦合节点间所有馈线构成独立区域;若支路另一端无电源点或T型耦合节点,则T型耦合节点与支路末端节点间所有馈线支路构成独立区域;所述耦合区域划分为:配电网独立区域下游存在不少于两个功率流耦合的独立区域,则为配电网的耦合区域。
4.根据权利要求3所述的基于概率评估的复杂配电网容错性在线故障定位方法,其特征在于,所述独立区域和耦合区域内馈线区段i的故障概率为p(i),0≤p(i)≤1,且p(i)=0表示无故障,p(i)=1表示故障。
5.根据权利要求4所述的基于概率评估的复杂配电网容错性在线故障定位方法,其特征在于,所述构建独立区域馈线故障概率累加特性计算函数的方法为:独立区域内的配电网上游馈线是否故障对其下游馈线故障累加概率无影响,而下游馈线是否故障会影响到上游馈线的故障累加概率,利用代数加法运算来反映独立区域下游馈线对上游馈线的故障概率累加特性,每个独立区域基于概率描述的馈线故障概率累加特性计算函数FK,i(P)为:其中,nK,i为独立区域K馈线i下游因果馈线数,NK为独立区域K的馈线总数,p(l)为第l个馈线的故障概率,N为复杂配电网馈线总数,P=[p(1)p(2)…p(N)]表示馈线故障概率集。
6.根据权利要求4或5所述的基于概率评估的复杂配电网容错性在线故障定位方法,其特征在于,所述构建耦合区域馈线故障概率累加特性计算函数的方法为:耦合区域内的配电网上游馈线是否故障对其下游馈线故障累加概率无影响,而下游馈线是否故障会影响到上游馈线的故障累加概率,同时反映了其下游功率耦合独立区域内所有馈线的故障概率并联叠加特性,利用代数加法运算来反耦合区域内下游馈线对上游馈线的故障概率累加特性,利用代数加法运算和故障概率并联累加的极值1取值特性来描述独立区域对耦合区域的并联叠加特性,采用并联叠加特性极值比较理论,耦合区域M基于概率描述的馈线故障概率累加特性计算函数FM,j(P)为:其中,KZ为与耦合区域耦合的独立区域总数,mM,j为耦合区域M的馈线j下游的因果馈线数,p(l)为第l个馈线的故障概率,MM为耦合区域M的馈线总数。
7.根据权利要求6所述的基于概率评估的复杂配电网容错性在线故障定位方法,其特征在于,所述馈线故障概率累加期望值集的建立方法为:若某一分段开关上传过电流告警信息,则定义至该分段开关的馈线故障概率累加期望值为1,反之,则定义至该分段开关的馈线故障概率累加期望值为0,并基于因果设备的关联关系和顺序进行存储;所述步骤四中建立概率逼近的开关函数集的方法为:在无告警信息畸变场景下,确定出最有可能发生故障的馈线故障概率时,利用故障概率累加值FK,i(P)或FM,j(P)与自动化终端设备上传的告警信息故障概率累加期望值构建开关函数,当馈线总数为N=NK+MM时,代数描述的概率逼近开关函数Mj和Ki的带约束数学模型为:其中,i表示独立区域K的馈线编号,j表示耦合区域M的馈线编号,Ij为耦合区域M内至分段开关j的馈线故障概率累加期望值,Ii为独立区域K内至分段开关i的馈线故障概率累加期望值,P=[p(1)p(2)…p(N)]表示馈线故障概率集,FK,i(P)为独立区域K基于概率描述的馈线i故障概率累加特性计算函数,FM,j(P)为耦合区域M基于概率描述的馈线j故障概率累加特性计算函数。
8.根据权利要求7所述的基于概率评估的复杂配电网容错性在线故障定位方法,其特征在于,所述步骤五中配电网馈线故障定位的概率评估优化模型的建立方法为:依据概率描述开关函数的解析模型可知:在无告警信息畸变情况下由其表示的概率描述开关函数解析模型具有唯一解,通过对其求解即可得到各馈线发生故障的概率值;对于存在告警信息漏报或误报情况,因馈线故障概率p(i)的非负性限制,依据故障诊断最小集理论和总体最佳一致逼近原理,基于概率逼近的开关函数Mj和Ki,采用偏差平方和最小化衡量概率累加特性的总体逼近程度,配电网馈线故障定位的概率评估优化模型表示为其中,f(P)表示告警信息故障概率累加期望值与馈线分段开关因果馈线故障概率累加特性计算函数间残差平方和,NK+MM为馈线总数。
9.根据权利要求8所述的基于概率评估的复杂配电网容错性在线故障定位方法,其特征在于,所述步骤六中基于绝对值等价转换理论建立的连续空间的配电网馈线故障定位的概率评估优化模型为:
其中,FM,j(P)为耦合区域M基于概率描述的馈线j的故障概率累加特性计算函数,基于绝对值等价转换理论建立的等价数学模型为:
10.根据权利要求9所述的基于概率评估的复杂配电网容错性在线故障定位方法,其特征在于,针对求解连续空间的配电网馈线故障定位的概率评估优化模型的凸优化特性,直接采用非线性规划内点法决策,计算出所有馈线的故障概率;控制主站依据馈线故障概率进行故障馈线隔离,按照馈线故障概率由大到小的顺序进行馈线故障馈线切除,直到未监测到过电流告警信息时,表示成功实现故障馈线的隔离。