一种新能源配电网故障快速定位与恢复方法技术

本发明专利技术公开了一种新能源配电网故障快速定位与恢复方法，包括以下步骤：步骤一：初始化；步骤二：初始种群的评价；步骤三：选择操作；步骤四：交叉操作；步骤五：变异操作；步骤六：得到下一代种群P(t+1))，经过选择、交叉以及变异操作后，得到新一代种群，记为P(t+1)，t+1如果小于T，转步骤二，继续进化，否则转步骤七；本发明专利技术基于启发式方法在优化方面的不足，使得优化算法在故障恢复中得到了较多应用，本文建立了较为完善的故障恢复模型，考虑了多个优化目标及约束条件，并采用NSGA

【技术实现步骤摘要】
一种新能源配电网故障快速定位与恢复方法


[0001]本专利技术属于新能源配电网故障定位恢复
，具体涉及一种新能源配电网故障快速定位与恢复方法。

技术介绍

[0002]配电网作为连接输电网和用户的重要纽带，保障其稳定、安全、可靠运行是电力系统研究的一个重要领域；当配电网发生故障时(指永久性故障或短时无法排除的故障)，若停电范围较小，所切除的负荷较小，可以通过负荷转供进行停电负荷的恢复，但是当配电网发生较为严重的停电事故时，会导致停电区域较大，停电负荷很多，甚至在电网遭受严重的极端天气或自然灾害，发生大停电事故时，电网会发生大规模停电，此时，全网需要根据黑启动预案进行电网的逐步恢复，配电网作为电网的薄弱环节，自动化程度较低，大容量机组较少，因此，在电网黑启动过程中等待恢复供电的时间很长，造成配电网侧大量重要负荷长时间失电，造成不可估量的经济损失，严重时会损害国民经济和社会发展的利益；因此，对配电网的故障恢复研究显得尤为必要。
[0003]目前，现有的含有新能源光伏电站的配电网的故障监测方法，通常需要选取两个不同的端作为监测端来计算故障是否出现在选取的两个端之间的线路上，以一种遍历的方式不断选取两个端直到故障被定位，但是，由于新能源光伏电站配电网的拓扑结构非常复杂，因而采用上述方法使得故障监测效率低下，而且在故障被定位时一般只采用两个端点的数据，易于因数据量过少而致使故障定位精度差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的目前，现有的含有新能源光伏电站的配电网的故障监测方法，通常需要选取两个不同的端作为监测端来计算故障是否出现在选取的两个端之间的线路上，以一种遍历的方式不断选取两个端直到故障被定位，但是，由于新能源光伏电站配电网的拓扑结构非常复杂，因而采用上述方法使得故障监测效率低下，而且在故障被定位时一般只采用两个端点的数据，易于因数据量过少而致使故障定位精度差的问题，提供一种新能源配电网故障快速定位与恢复方法，该新能源配电网故障快速定位与恢复方法具有更适合于对多目标问题进行求解，而不需要将多个目标转化为单目标的效果。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种新能源配电网故障快速定位与恢复方法，包括以下步骤：
[0006]步骤一：初始化；
[0007]步骤二：初始种群的评价；
[0008]步骤三：选择操作；
[0009]步骤四：交叉操作；
[0010]步骤五：变异操作；
[0011]步骤六：得到下一代种群P(t+1)，经过选择、交叉以及变异操作后，得到新一代种群，记为P(t+1)，t+1如果小于T，转步骤二，继续进化，否则转步骤七；
[0012]步骤七：终止；
[0013]步骤八：随机生成初始父代种群P0，种群规模为N，每个个体的长度为LS(个体中的位数)；
[0014]步骤九：生成下代种群Q0，种群规模为N，通过对PO使用遗传算法操作(交叉、变异等)；
[0015]步骤十：令Pt＝PO，Qt＝Q0，其中Pt和Qt代表第t代中父代和子代种群；
[0016]步骤十一：创建一个组合种群Rt＝PUo,，Rt种群规模为2N；
[0017]步骤十二：基础数据准备包括原始网络的拓扑结构信息、各节点上负荷信息以及故障信息等。算法根据这些信息首先对网络中的一些分析和计算，作为恢复方案搜索的基础；
[0018]步骤十三：由于配电网闭环设计、开环运行的特点，不论系统结构如何改变，在稳态下都必须满足辐射状结构(在进行开关操作时可能出现短暂的“合环”情况)，因为随机类算法在生成个体(转供解)时无法保证解的可行性，即是否满足拓扑约束，因此需要对每个个体进行拓扑判断，以确保得到的解满足条件；
[0019]步骤十四：可中断负荷的切除需要在系统容量不足或操作不便时进行，具体说来主要有以下两种情况:一是系统恢复容量不足以将所有负荷恢复，为保证优先对重要负荷的供电，可将可中断负荷部分切除；二是虽然系统容量充足，但是由于恢复所有负荷需要进行大量的开关操作，为减少操作时间、加快负荷恢复以及降低操作成本等，可选择切除部分可中断负荷，因此，对于可中断负荷负荷进行恢复时，对于第一种情况，当系统故障恢复或有足够容量时逐步恢复，对于第二种情况，可在条件允许时进行恢复。
[0020]优选的，所述步骤一中，首先随机生成一个种群规模为M的种群作为初始群体，令t＝0，种群记为P(t)，设置最大进化代数为T，即进化到第T代停止。
[0021]优选的，所述步骤二中，对种群中每个个体计算其适应值。
[0022]优选的，所述步骤三中，对种群进行选择操作，选择适应值较好的一定数目的个体直接进入下一代。选择操作相当于是保存与目标较亲和的个体。
[0023]优选的，所述步骤四中，对种群中两个父代个体基因串中某些基因位进行交叉操作以对个体进行重组，产生新的个体。
[0024]优选的，所述步骤五中，对种群中的个体基因串上某些基因位进行变异操作。变异操作的目的是扩大寻优范围，增强寻优能力。
[0025]优选的，所述步骤七中，最后进化得到的种群中适应值最大的个体作为最优解输出。
[0026]优选的，所述步骤十一中，对Rt进行非支配排序，首先将Rt中所有对其余个体占优，但这些个体间相互不占优的个体保存在第一序列中，记为F1，然后对Rt中除去F1中个体外的成员进行排序，规则同上，此时的第二序列，记为F2，以此类推,直到所有的个体都进行了排序为止，此时必有序列号小的个体对序列号大的个体占优。
[0027]与现有技术相比，本专利技术提供了一种新能源配电网故障快速定位与恢复方法，具备以下有益效果：
[0028]本专利技术基于启发式方法在优化方面的不足，使得优化算法在故障恢复中得到了较多应用，本文建立了较为完善的故障恢复模型，考虑了多个优化目标及约束条件，并采用NSGA
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II算法对模型进行求解，该方法相对于传统的优化算法(如遗传算法等)更适合于对多目标问题进行求解，而不需要将多个目标转化为单目标，从而避免了各目标之间权重值的确定，得到了较好的效果。
具体实施方式
[0029]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0030]本专利技术提供一种技术方案：一种新能源配电网故障快速定位与恢复方法，包括以下步骤：
[0031]步骤一：初始化；
[0032]步骤二：初始种群的评价；
[0033]步骤三：选择操作；
[0034]步骤四：交叉操作；
[0035]步骤五：变异操作；
[0036]步骤六：得到下一代种群本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源配电网故障快速定位与恢复方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：初始化；步骤二：初始种群的评价；步骤三：选择操作；步骤四：交叉操作；步骤五：变异操作；步骤六：得到下一代种群P(t+1)，经过选择、交叉以及变异操作后，得到新一代种群，记为P(t+1)，t+1如果小于T，转步骤二，继续进化，否则转步骤七；步骤七：终止；步骤八：随机生成初始父代种群P0，种群规模为N，每个个体的长度为LS(个体中的位数)；步骤九：生成下代种群Q0，种群规模为N，通过对PO使用遗传算法操作(交叉、变异等)；步骤十：令Pt＝PO，Qt＝Q0，其中Pt和Qt代表第t代中父代和子代种群；步骤十一：创建一个组合种群Rt＝PUo,，Rt种群规模为2N；步骤十二：基础数据准备包括原始网络的拓扑结构信息、各节点上负荷信息以及故障信息等。算法根据这些信息首先对网络中的一些分析和计算，作为恢复方案搜索的基础；步骤十三：由于配电网闭环设计、开环运行的特点，不论系统结构如何改变，在稳态下都必须满足辐射状结构(在进行开关操作时可能出现短暂的“合环”情况)，因为随机类算法在生成个体(转供解)时无法保证解的可行性，即是否满足拓扑约束，因此需要对每个个体进行拓扑判断，以确保得到的解满足条件；步骤十四：可中断负荷的切除需要在系统容量不足或操作不便时进行，具体说来主要有以下两种情况:一是系统恢复容量不足以将所有负荷恢复，为保证优先对重要负荷的供电，可将可中断负荷部分切除；二是虽然系统容量充足，但是由于恢复所有负荷需要进行大量的开关操作，为减少操作时间、加快负荷恢复以及降低操作成本等，可选择切除部分可中断负荷，因此，对于可中断负荷负荷进行恢复时，对于第一种情况，当系统故障恢...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐岩，白正钊，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：