有效实现配电网自动故障隔离和供电恢复的优化算法的制作方法
本发明涉及一种有效实现配电网自动故障隔离和供电恢复的优化算法，属于配电网故障修复。
背景技术：
1、电力系统故障有可能严重影响电网，使许多消费者长时间无电可用。径向配电网是最常见的配电网类型，与其他类型的电网系统相比，径向配电网成本更低、故障电流更小、保护协调更容易。然而，这种简单的径向结构更容易受到广泛的损坏，即使是一个故障，也可能使配电系统的任何部分暂停服务。
2、然而现有的配电网恢复方法对于大型配电系统来说需要较长的运行时间，效率低下的同时且缺乏全局最优解，可能会导致公用事业公司产生额外的劳动力和设备支付费用，会消耗公用事业和消费者的大量运营和维护成本，因此社会上亟需一种能够解决上述技术问题的配电网自动故障隔离和供电恢复的优化算法。
技术实现思路
1、技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种有效实现配电网自动故障隔离和供电恢复的优化算法。
2、一种有效实现配电网自动故障隔离和供电恢复的优化算法，包括如下步骤：
3、步骤s1：配电网初始化，导入ieee 13节点系统，包含13个节点；在通过故障定位、隔离和业务恢复(flisr)模型之前，在系统中添加了三个常闭的重合闸和两个常开的连接线；
4、步骤s2：通过判断变电站是否与故障线路f相连来将故障线路与每个变电站隔离开来；若满足条件：1)故障线路已与所有变电站隔离；2)动力子系统是最大的；3)已打开最少数量的开关，则开启重合闸；若无法隔离故障线路(即变电站与故障点相连的路径上没有闭合的重合闸)，则算法不可解；
5、步骤s3：查找当前通电的子系统和当前未通电的子系统；将当前系统中未连接的线路且恰好连接到未通电的子系统中的一个节点和通电子系统内的一个节点的线路的集合，记为y＝{t1,…tr}，称为潜在可行连接线路的子集；
6、步骤s4：对步骤s3中的集合y进行判断：
7、步骤s41：如果y(潜在可行连接线的子集)为空，则终止算法；
8、步骤s42：如果y(潜在可行连接线的子集)非空，则从该子集中选择一条连接线tj，其中1≤j≤r；值得注意的是，索引j在集合y内，并不表示连接线可能位于路径中的具体哪个位置；
9、步骤s5：检查tj和故障线路f之间是否存在连接线路p使其中是步骤s4中选择的tj所连接的未通电子系统中的节点，nf是与故障线路f所连接的节点；
10、步骤s6:在步骤s5中排除所有的潜在可行连接线路p以后，对故障馈线系统上进行测试验证。
11、优选地，所述步骤s2中，若算法不可解，则进行如下步骤，
12、步骤s21：创建一个集合x包含每个变电站：
13、x＝{b1,b2,…,bn}
14、步骤s22：对集合x进行判断
15、①若x不为空，则选择x中的变电站bi，其中1≤i≤n；检查bi和故障线路f之间是否存在线路p使p＝[bi＝n1,…,nm＝nf]，其中f为故障线路，nf为故障线路所连接的节点；
16、②若x为空，则成功地终止算法；
17、步骤s23：对线路集合p进行判断：
18、①如果存在这样的线路p，并且路径上的两个节点间至少有一个闭合的重合闸连接，则考虑所有当前闭合的重合闸{rk}的集合，其中1≤k<m，并且rk是位于连接节点nk和nk+1的一条线路上，则打开重合闸rmaxk∈{rk}；
19、②如果存在这样的线路p，且路径上没有重合闸，则算法是无解的；
20、③如果不存在线路p，则将变电站bi从集合x中移除；
21、步骤s24：重复执行步骤步骤s22和步骤s23，直到找出所有与故障线路相连的变电站且打开其与故障线路相连的重合闸，或直到发现算法无解；
22、完成步骤s2之后，节点系统中的故障线路已与每个变电站隔离开来，因为其只有在集合x为空时才终止循环。
23、优选地，所述步骤s5中具体步骤如下，
24、步骤s51：如果ntj和nf之间不存在连接线路p，则排除tj，重复步骤s3；
25、步骤s52：如果存在这样的连接线路p，且连接线路p上至少有一个闭合的重合闸，则考虑所有闭合重合闸{rk}的集合，满足1≤k<m，且rk是连接节点nk和nk+1的重合闸，打开重合闸rmaxk∈{rk}，重复步骤s5；
26、步骤s53：如果存在这样的连接线路p，并且路径上没有闭合的重合闸，则从潜在可行的连接线路子集中移除tj，重复步骤s4。
27、与现有技术相比，本发明的技术效果如下：
28、第一、本发明通过打开和关闭系统中已有的开关，自动、快速、最佳地隔离故障，可以在短时间内尽可能多地恢复配电系统的电力，效率高，时间短和计算强度低。
29、第二、本发明所提出的算法可以在给定馈线系统存在一组预先确定的重合闸和连接线的情况下，最优地隔离故障并恢复服务，找到近全局和最优解，该算法展示了显著提高系统可靠性指标的潜在能力。
30、第三、本发明的算法可以推广到几乎任何存在的馈线系统上，它可以通过软件环境或操作员操作自动地和数据采集与监视控制(scada)系统接口，这将大大提高可靠性和弹性指标，从而降低消费者和公用事业公司的停机成本。
技术特征：
1.一种有效实现配电网自动故障隔离和供电恢复的优化算法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的有效实现配电网自动故障隔离和供电恢复的优化算法，其特征在于：所述步骤s2中，若算法不可解，则进行如下步骤，
3.根据权利要求1所述的有效实现配电网自动故障隔离和供电恢复的优化算法，其特征在于：所述步骤s5中具体步骤如下，
技术总结
本发明涉及一种有效实现配电网自动故障隔离和供电恢复的优化算法，属于配电网故障修复技术领域。具体步骤包括首先配电网初始化，然后通过判断变电站是否与故障线路F相连来将故障与每个变电站隔离开来，其次查找当前通电的子系统和当前未通电的子系统，然后再对步骤S3中的集合Y进行判断，在集合Y中选择一条线路，并检查其是否与故障线路所连接的节点相通，直至排除所有的潜在可行连接线路；最后，在故障馈线系统上进行测试，本发明通过打开和关闭系统中已有的开关，自动、快速、最佳地隔离故障，可以在短时间内尽可能多地恢复配电系统的电力，效率高，时间短和计算强度低。
技术研发人员：赵瑞锋,吴俊越,郭文鑫,刘海信,李谦,吕倩,余志文,潘凯岩
受保护的技术使用者：东方电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23