CN105044562A - 一种基于贝叶斯公式算法的配网故障定位的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于贝叶斯公式算法的配网故障定位的方法。包括，确定故障回路；开关显著度计算。针对配电网自动化水平较高的区域，由FTU和SCADA系统传回的故障信息，基于贝叶斯公式配网故障定位算法，最终确定出配电网故障的准确位置。首先，在GIS几何网络的基础上，根据故障信息进行网络拓扑分析，并确定出一条完整的故障回路,缩小计算范围。然后，计算出故障回路中各测控开关的显著度，从而定位到故障区域。本方法基于FTU和SCADA系统传回的故障信息，基于贝叶斯公式算法理论而建立一套科学系统的配电网故障定位的方法。

Description

一种基于贝叶斯公式算法的配网故障定位的方法

技术领域

本发明涉及配电网故障定位领域，特别涉及一种基于贝叶斯公式算法的配网故障定位的方法。

背景技术

配电网故障定位和隔离是配电自动化的关键技术之一，配电网的故障恢复和设备抢修都是建立在故障准确定位的基础之上。对于测控区的故障定位主要是利用数据采集与监控(SCADA)系统提供的特定信息。通过分析配电网结构及其故障的特点，以Bayes公式为基础，设计了测控区故障定位的算法，屏蔽了受干扰信息的影响，满足该范围内的实际问题。

目前，在实际运行中的配网故障定位方法，一般仅依靠某种单一来源方法作为判断依据，部分基础自动化设施较完备地区配电网，也未建立以Bayes公式为基础，对测控区故障进行有效的故障定位体系。

发明内容

鉴于此，本发明的目的是提供一种辅助故障定位系统及供电恢复方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种基于贝叶斯公式算法的配网故障定位的方法，包括以下步骤：

S1.确定故障回路；

(1)由SCADA系统得到所有的故障信号是“1”的开关的集合X，X中的开关是没有上下级关系的；

(2)在集合X中任选一个开关，查找电源点，得到所有经过的上级开关的集合Y，Y中的开关要形成上下级关系；

(3)判断Y中开关是否在X中，如果没有在X中，则这个开关的故障信号设为“0”，否则为“1”。删除X中所有与Y相同的开关，这样Y中的开关形成了一条线路L；

(4)从X中取一个开关，查找线路L末端开关，将所经过的开关添加到集合Y中，对于新添加的开关，执行(3)操作；这样Y中开关形成了向下扩展的线路；

(5)重复执行(4)，直到X为空；

(6)从Y中的末端开关向下查找，一直找到线路末端的变压器，将所有经过的开关按照次序存入Y中，这些开关的故障信号为“0”；

S2：开关显著度计算；

根据Bayes公式，在SCADA系统获取到故障信号列表F的情况下，判断开关Si或支路Li发生故障的显著度公式为：

$P(F/S_i)=p^{(\underset{k=1}{\overset{i}{\Σ}}\stackrel{\‾}{b_k}+\underset{k=i+1}{\overset{n}{\Σ}}{b}_k)}{(1-p)}^{(\underset{k=1}{\overset{i}{\Σ}}{b}_k+\underset{k=i+1}{\overset{n}{\Σ}}\stackrel{\‾}{b_k})}$

其中，n为开关数量；p为从远程终端设备检测到每一个开关信息上传过程中因受到干扰等因素出错的均等概率；为FTU监测到的非故障信号；b_k为FTU监测到的故障信号。

本发明的有益效果是，目前配电网中的测控对象量大面广，对配电通信系统及监控设备的可靠性要求比较高，投资大，不可能所有节点和支路都远动化，并且配电网中的保护或断路器会发生误动、拒动，在数据传输时，还可能出现信道传输干扰错误等情况。因此，故障时，配电网SCADA数据采集系统所采集并送到配电控制中心的数据就不会完整并可能包含错误信息。基于贝叶斯(Bayes)概率公式，根据FTU上报的故障信息，采用一定算法实现故障定位，该算法简洁地处理SCADA故障信息，屏蔽受干扰信息的影响，能够快速、准确地实现故障定位。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为基于贝叶斯公式算法的配网故障定位方法实现流程。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

基于贝叶斯公式算法的配网故障定位方法，包括以下步骤：

S1.确定故障回路；

(1)由SCADA系统得到所有的故障信号是“1”的开关的集合X，X中的开关是没有上下级关系的；

(2)在集合X中任选一个开关，查找电源点，得到所有经过的上级开关的集合Y，Y中的开关要形成上下级关系；

(3)判断Y中开关是否在X中，如果没有在X中，则这个开关的故障信号设为“0”，否则为“1”。删除X中所有与Y相同的开关，这样Y中的开关形成了一条线路L；

(4)从X中取一个开关，查找线路L末端开关，将所经过的开关添加到集合Y中，对于新添加的开关，执行(3)操作；这样Y中开关形成了向下扩展的线路；

(5)重复执行(4)，直到X为空；

(6)从Y中的末端开关向下查找，一直找到线路末端的变压器，将所有经过的开关按照次序存入Y中，这些开关的故障信号为“0”；

S2：开关显著度计算；

根据Bayes公式，在SCADA系统获取到故障信号列表F的情况下，判断开关Si或支路Li发生故障的显著度公式为：

$P(F/S_i)=p^{(\underset{k=1}{\overset{i}{\Σ}}\stackrel{\‾}{b_k}+\underset{k=i+1}{\overset{n}{\Σ}}{b}_k)}{(1-p)}^{(\underset{k=1}{\overset{i}{\Σ}}{b}_k+\underset{k=i+1}{\overset{n}{\Σ}}\stackrel{\‾}{b_k})}$

其中，n为开关数量；p为从远程终端设备检测到每一个开关信息上传过程中因受到干扰等因素出错的均等概率；为FTU监测到的非故障信号；b_k为FTU监测到的故障信号。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (1)

1.一种基于贝叶斯公式算法的配网故障定位的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.确定故障回路；

(1)由SCADA系统得到所有的故障信号是“1”的开关的集合X，X中的开关是没有上下级关系的；

(2)在集合X中任选一个开关，查找电源点，得到所有经过的上级开关的集合Y，Y中的开关要形成上下级关系；

(3)判断Y中开关是否在X中，如果没有在X中，则这个开关的故障信号设为“0”，否则为“1”；删除X中所有与Y相同的开关，这样Y中的开关形成了一条线路L；

(4)从X中取一个开关，查找线路L末端开关，将所经过的开关添加到集合Y中，对于新添加的开关，执行(3)操作；这样Y中开关形成了向下扩展的线路；

(5)重复执行(4)，直到X为空；

(6)从Y中的末端开关向下查找，一直找到线路末端的变压器，将所有经过的开关按照次序存入Y中，这些开关的故障信号为“0”；

S2：开关显著度计算；

根据Bayes公式，在SCADA系统获取到故障信号列表F的情况下，判断开关Si或支路Li发生故障的显著度公式为：

$P(F/S_i)=p^{(\underset{k=1}{\overset{i}{\Σ}}\stackrel{\‾}{b_k}+\underset{k=i+1}{\overset{n}{\Σ}}{b}_k)}{(1-p)}^{(\underset{k=1}{\overset{i}{\Σ}}{b}_k+\underset{k=i+1}{\overset{n}{\Σ}}\stackrel{\‾}{b_k})}$

其中，n为开关数量；p为从远程终端设备检测到每一个开关信息上传过程中因受到干扰等因素出错的均等概率；为FTU监测到的非故障信号；b_k为FTU监测到的故障信号。