CN106990354A - 一种基于Dijkstra算法的跳闸断路器自适应搜索方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于Dijkstra算法的跳闸断路器自适应搜索方法，包括：一、获取断路器的邻接矩阵、被保护元件和断路器的邻接矩阵；二、更新修正被保护元件和断路器的邻接矩阵；三、智能电网中是否存在故障元件；四、调用Dijkstra算法模块进行一次判断并获取跳闸断路器；五、对断路器的邻接矩阵进行一次更新修正；六、判断跳闸断路器是否失灵；七、判断直流电源是否消失；步骤八、对一次更新修正后的断路器的邻接矩阵进行二次更新修正；九、调用Dijkstra算法模块进行二次判断并获取最终跳闸断路器的编号。本发明自适应搜索且时间短，对现场主接线方式及运行方式变化有很好的适应性，保证最终跳闸断路器切除范围最小。

Description

一种基于Dijkstra算法的跳闸断路器自适应搜索方法

技术领域

本发明属于智能电网中断路器跳闸搜索技术领域，具体涉及一种基于Dijkstra算法的跳闸断路器自适应搜索方法。

背景技术

随着智能电网的深入建设，将加速推动全球能源互联网由梦想到现实的转变。由于全球能源互联网跨越时区和地域，将使智能电网规模不断扩大，复杂程度不言而喻。传统继电保护系统越来越难以适应智能电网的快速发展，以先进信息通信技术的广域保护系统，为解决智能电网保护和控制问题提供了新的途径。

目前，智能电网中存在被保护元件发生故障、断路器失灵和变电站直流电源消失，断路器失灵是指继电保护动作并发出跳闸指令而断路器拒动的一种故障情况，常规断路器失灵而拒动和误动都将导致严重的电网事故；变电站直流电源消失是智能电网中变电站运行中的一种严重事故，会造成事故范围扩大和设备严重烧损等问题，十分不利于电网的安全稳定运行。因此，针对智能电网中不同故障而进行跳闸断路器的分析，制定合理灵活的跳闸策略而获取跳闸断路器尤为重要。

目前根据断路器失灵保护存在拒动和误动风险，跳闸断路器随保护范围自动扩展的拓扑树搜索方法可以方便的解决断路器失灵问题。但是其跳闸断路器不能自动适应母线运行方式的变化。另外，基于方向权重的跳闸断路器搜索方法，通过不需要严格信息同步的电气量形成节点—支路关联矩阵，但依托信息量较大，其也未考虑变电站中母线接线形式和断路器的运行状态变化后的具体断路器搜索方法，使得跳闸断路器搜索方法只能适应于特定的母线接线方式和运行方式。其次，基于Petri网模型的跳闸断路器搜索方法，将Petri网模型应用到跳闸断路器序列的搜索中，并分析了智能电网中变电站站内断路器搜索方法和变电站站间跳闸断路器搜索方法，基于Petri网模型的跳闸断路器搜索方法能够适应智能电网中变电站站内复杂的接线方式，但对于连续断路器失灵需多次重复调用跳闸断路器搜索方法而不能一次性识别跳闸断路器失灵后的最终跳闸断路器，搜索时间较长，对直流电源消失的远后备保护跳闸不能保证最小范围内切除故障且延时较长。

综上所述，现有技术中的对于跳闸断路器搜索方法存在着对母线接线形式的局限性、搜索时间较长且不能一次性识别整条跳闸路径，保证后续跳闸断路器切除范围最小，不能很好地满足智能电网实际应用的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于Dijkstra算法的跳闸断路器自适应搜索方法，其方法步骤简单、设计合理、实现方便且投入成本低，利用Dijkstra算法对跳闸断路器进行自适应搜索，搜索时间短，且能获取最终跳闸的断路器，且保证最终跳闸断路器切除范围最小，效果好，能够适用于智能电网的跳闸断路器搜索，实用性强。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于Dijkstra算法的跳闸断路器自适应搜索方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、获取断路器的邻接矩阵以及被保护元件和断路器的邻接矩阵，具体过程如下：

步骤102、获取断路器的邻接矩阵：采用数据处理器调用图论模型的邻接矩阵函数模块，获取断路器的邻接矩阵W1，其中，M表示智能电网中断路器的总数且为正整数，i表示编号为i的断路器，j表示编号为j的断路器，i为正整数且i＝1、2、...、M，j为正整数且j＝1、2、...、M，a_ij表示编号为i的断路器和编号为j的断路器之间的关系值，且a_ij的取值如下：

其中，a_ij＝1表示编号为i的断路器和编号为j的断路器直接相连，a_ij＝0表示编号为i的断路器和编号为j的断路器为同一断路器，a_ij＝∞表示编号为i的断路器和编号为j的断路器未直接相连；

步骤102、获取被保护元件和断路器的邻接矩阵：采用数据处理器调用图论模型的邻接矩阵函数模块，获取被保护元件和断路器的邻接矩阵其中，被保护元件和断路器的邻接矩阵W2中主对角元素为0，表示主对角元素为同一个断路器或者同一个被保护元件，被保护元件和断路器的邻接矩阵W2中∞表示断路器与被保护元件之间没有直接联系，C_M×N表示断路器与被保护元件之间的关系，则

其中，N表示智能电网中被保护元件的总数且为正整数，M+n表示编号为M+n的被保护元件，M+n为正整数且M+n的取值范围为M+1、M+2、...、M+N，c_i,M+n表示编号为i的断路器与编号为M+n的被保护元件之间的关系值，且c_i,M+n的取值如下：

其中，c_i,M+n＝1表示编号为i的断路器与编号为M+n的被保护元件直接相连，c_i,M+n＝∞表示编号为i的断路器与编号为M+n的被保护元件未直接相连；

步骤二、根据断路器工作状态更新修正被保护元件和断路器的邻接矩阵W2：采用所述数据处理器根据断路器工作状态对步骤一中被保护元件和断路器的邻接矩阵W2进行更新修正，则更新修正后的被保护元件和断路器的邻接矩阵W2′为

其中，C_M×N′为

则c_i,M+n′的取值如下：

当编号为i的断路器的工作状态为闭合状态时，c_i,M+n′＝c_i,M+n；当编号为i的断路器的工作状态为断开状态时，c_i,M+n′＝∞；

步骤三、智能电网中是否存在故障元件：步骤二中获取更新修正后的被保护元件和断路器的邻接矩阵W2′后，采用所述数据处理器调用智能电网故障元件识别算法对智能电网进行识别判断，当智能电网中被保护元件存在故障，并获取发生故障的被保护元件的数量和编号，进入步骤四；否则，智能电网中被保护元件不存在故障则不搜索跳闸断路器；其中，发生故障的被保护元件称为故障元件，所述故障元件的数量为D个，D个所述故障元件的编号分别为m₁、m₂、...、m_D，m₁、m₂、...、m_D均为正整数且取值范围均为M+1、M+2、...、M+N；

步骤四、调用Dijkstra算法模块进行一次判断并获取跳闸断路器：采用所述数据处理器调用Dijkstra算法模块进行一次判断，并获取跳闸断路器的编号，具体过程为：

步骤401、采用所述数据处理器建立所述故障元件的编号集合和断路器的编号集合，将所述故障元件的编号集合记作集合S1，断路器的编号集合记作集合T1，并将所述集合S1和集合T1存储至与所述数据处理器相接的存储器中，其中，集合S1＝{m₁、m₂、...、m_D}，集合T1＝{1、2、...、i、...、M}；

步骤402、采用所述数据处理器获取所述故障元件的编号分别为m₁、m₂、...、m_D时所对应的跳闸断路器的编号，任一所述故障元件的编号为m_q时所对应的跳闸断路器的编号的获取方法均相同，其中，对任一所述故障元件的编号为m_q时所对应的跳闸断路器的编号的获取方法包括以下步骤：

步骤4021、采用所述数据处理器调用Dijkstra算法模块，并输入步骤二中更新修正后的被保护元件和断路器的邻接矩阵W2′，并将所述故障元件的编号m_q记作源点，获取源点m_q到集合T1中各个元素的一次最短距离值d_i(m_q,T_1i)，并将一次最短距离值d_i(m_q,T_1i)所对应的一次最短路径P_i存储至所述数据存储器中已建立的Path1数组中，其中，T_1i表示集合T1中编号为i的断路器，q为正整数且q＝1、2、...、D，一次最短路径P_i的起点为所述故障元件的编号m_q，一次最短路径P_i的终点为断路器的编号；

步骤4022、首先将步骤4021中所获取的一次最短距离值d_i(m_q,T_1i)由小到大的顺序进行排列；然后采用所述数据处理器根据d_i(m_q,T_1i)＝1和一次最短距离值d_i(m_q,T_1i)＝1所对应的一次最短路径，确定一次最短距离值d_i(m_q,T_1i)＝1所对应的一次最短路径中的终点为跳闸断路器的编号；

步骤4023：多次重复步骤4021至步骤4022，得到所述故障元件的编号分别为m₁、m₂、...、m_D时所对应的跳闸断路器的编号，并使跳闸断路器进行跳闸；

步骤五：根据断路器工作状态对断路器的邻接矩阵W1进行一次更新修正：采用数据处理器根据断路器工作状态对步骤一中所述断路器的邻接矩阵W1进行更新修正，其中一次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1′为其中，a_ij′的取值如下：

当编号为i的断路器和编号为j的断路器的工作状态均为闭合状态时，a_ij′＝a_ij；当编号为i的断路器或者编号为j的断路器的工作状态为断开状态时，a_ij′＝∞；当编号为i的断路器和编号为j的断路器为同一断路器时，a_ij′＝0；

步骤六、判断跳闸断路器是否失灵：采用所述数据处理器根据步骤五所获取的一次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1′，判断步骤4023中得到的跳闸断路器是否跳闸，当跳闸断路器完成跳闸动作，则完成跳闸断路器搜索；否则，当跳闸断路器未跳闸时，未跳闸的跳闸断路器称为失灵断路器，并采用所述数据处理器获取失灵断路器的数量和编号，则执行步骤七；其中，所述失灵断路器的数量为B个，B个所述失灵断路器的编号分别为e₁、e₂、...、e_B，编号e₁、e₂、...、e_B均正整数且取值范围均为1、2、...、M；

步骤七、判断直流电源是否消失：步骤六中获取失灵断路器的数量和编号之后，采用所述数据处理器判断智能电网中变电站的直流电源是否消失，当智能电网中变电站的直流电源消失，直流电源消失的变电站称为故障变电站，并采用所述数据处理器获取故障变电站的数量和编号，则执行步骤八，否则，智能电网中变电站的直流电源未消失，则执行步骤九；

步骤八、根据直流电源消失变电站内部断路器连接关系对一次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1′进行二次更新修正：采用所述数据处理器根据直流电源消失变电站内部断路器连接关系对步骤五中一次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1′进行二次更新修正，则二次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1″为

其中，a_ij″的取值如下：

当编号为i的断路器和编号为j的断路器的工作状态均为闭合状态且编号为i的断路器和编号为j的断路器均不属于步骤七中故障变电站中的断路器，则a_ij″＝a_ij′；当编号为i的断路器与编号为j的断路器均属于步骤七中故障变电站中的断路器，则a_ij″＝0；采用所述数据处理器获取二次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1″后，则执行步骤九；

步骤九、调用Dijkstra算法模块进行二次判断并获取最终跳闸断路器的编号：采用所述数据处理器调用Dijkstra算法模块进行二次判断，并输入步骤五所获取的一次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1′或者步骤八中二次更新修正后的邻接矩阵W2″，得到失灵断路器与除去失灵断路器的剩余断路器之间的二次最短距离值及二次最短距离值所对应的二次最短路径；再采用所述数据处理器将所述二次最短距离值由小到大进行判断，最终获取断路器发生失灵时且失灵断路器的编号分别为e₁、e₂、...、e_B时所对应的最终跳闸断路器的编号，并使最终跳闸断路器进行跳闸。

上述的一种基于Dijkstra算法的跳闸断路器自适应搜索方法，其特征在于：步骤九中采用所述数据处理器调用Dijkstra算法进行二次判断，获取断路器发生失灵时且失灵断路器的编号分别为e₁、e₂、...、e_B时所对应的最终跳闸断路器的编号，并使最终跳闸断路器进行跳闸，具体过程为：

步骤901、采用所述数据处理器建立失灵断路器集合和除去失灵断路器的剩余断路器的编号集合，将失灵断路器集合记作集合S2，除去失灵断路器的剩余断路器的编号集合记作集合T2，并将所述集合S2和所述集合T2存储至与所述存储器中，其中，集合S2＝{e₁、e₂、...、e_B}；

步骤902、采用所述数据处理器获取断路器发生失灵时且失灵断路器的编号分别为e₁、e₂、...、e_B时所对应的最终跳闸断路器的编号，其中，任一断路器发生失灵时且失灵断路器的编号为e_r时所对应的最终跳闸断路器的编号的获取方法均相同，则对任一断路器发生失灵时且失灵断路器的编号为e_r时所对应的最终跳闸断路器的编号的获取方法包括以下步骤：

步骤9021、采用所述数据处理器调用Dijkstra算法模块进行二次判断，并输入步骤五所获取的一次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1′或者步骤八中二次更新修正后的邻接矩阵W2″，并将失灵断路器的编号e_r记作源点，获取源点e_r与集合T2中各个元素的二次最短距离值d_s(e_r,T_2s)，并将二次最短距离值d_s(e_r,T_2s)所对应的二次最短路径P_s存储至所述数据存储器中建立的Path2数组中，其中，T_2s表示集合T2中编号为s的断路器，s为正整数且s的取值范围为除去失灵断路器的剩余断路器的编号，r为正整数且r＝1、2、...、B，二次最短路径P_s的起点为失灵断路器的编号e_r，二次最短路径P_s的终点为断路器的编号；

步骤9022、首先，将步骤9021中所获取的二次最短距离值d_s(e_r,T_2s)和二次最短距离值d_s(e_r,T_2s)所对应的二次最短路径P_s由小到大的顺序进行排列；然后，采用所述数据处理器根据二次最短距离值d_s,1(e_r,T_2s)＝1对应的二次最短路径P_s,1，确定出二次最短路径P_s,1所对应的终点为下一跳闸断路器，并获取下一跳闸断路器的编号；其中，d_s,1(e_r,T_2s)为二次最短距离值d_s(e_r,T_2s)的最小值，二次最短路径P_s,1为二次最短路径P_s的最小路径；

步骤9023、采用所述数据处理器判断步骤9022中下一跳闸断路器是否跳闸，当下一跳闸断路器完成跳闸动作，则完成跳闸断路器搜索；当下一跳闸断路器未跳闸时，则采用所述数据处理器获得二次最短距离值d_s,2(e_r,T_s)＝d_s,1(e_r,T_s)+1时所对应的二次最短路径P_s,2，删除二次跳闸路径P_s,2中包含已跳闸断路器的路径，确定二次最短路径P_s,2所对应的终点为后续跳闸断路器，并获取后续跳闸断路器的编号；

步骤9024、多次重复步骤9023，当二次最短距离值d_s,f+1(e_r,T_s)等于预先设定的最短距离设定值d_TH时，采用所述数据处理器根据二次最短距离值d_s,f+1(e_r,T_s)＝d_s,f(e_r,T_s)+1时所对应的二次最短路径P_s,f+1，删除二次跳闸路径P_s,f+1中包含已跳闸断路器的路径，确定剩余的二次最短路径P_s,f+1所对应的终点断路器为最终跳闸断路器，并获取最终跳闸断路器的编号，获取失灵断路器的编号为e_r所对应的最终跳闸断路器，完成跳闸断路器搜索。

步骤9025、多次重复步骤9021至步骤9024，得到断路器发生失灵时，且失灵断路器的编号分别为e₁、e₂、...、e_B时所对应的最终跳闸断路器；

步骤903、根据步骤9025中得到的最终跳闸断路器，完成跳闸断路器搜索，使最终跳闸断路器进行跳闸。

上述的一种基于Dijkstra算法的跳闸断路器自适应搜索方法，其特征在于：步骤9024中预先设定的最短距离设定值d_TH的取值范围为3～5。

上述的一种基于Dijkstra算法的跳闸断路器自适应搜索方法，其特征在于：步骤三中所述智能电网中故障元件识别算法包括广域电流差动保护算法、广域纵联方向比较算法或者保护元件信息融合的故障识别算法。

上述的一种基于Dijkstra算法的跳闸断路器自适应搜索方法，其特征在于：所述被保护元件包括母线和线路。

上述的一种基于Dijkstra算法的跳闸断路器自适应搜索方法，其特征在于：步骤4021中中一次最短距离值d_i(m_q,T_1i)和步骤9021中二次最短距离值d_s(e_r,T_2s)的取值范围均为1～5。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的方法步骤简单，设计合理，将智能电网结构转换为图论模型，根据图论模型的邻接矩阵函数模块，获取断路器的邻接矩阵以及被保护元件和断路器的邻接矩阵，进而将跳闸断路器搜索问题转换为利用Dijkstra算法求解图论模型的邻接矩阵的单源最短路径问题。

2、本发明通过根据断路器的运行状态对被保护元件和断路器的邻接矩阵进行进行更新修正，根据断路器的运行状态对断路器的邻接矩阵进行了一次更新修正，并直流电源消失变电站内部断路器连接关系对的断路器的邻接矩阵进行二次更新修正，综合考虑了断路器的运行状态，保证跳闸断路器搜索方法的准确性；同时，断路器的邻接矩阵以及被保护元件和断路器的邻接矩阵适应于变电站中各种母线接线形式，提高了跳闸断路器搜索方法的适应性。

3、本发明采用所述数据处理器调用Dijkstra算法模块进行一次判断和二次判断，针对智能电网中存在被保护元件发生故障、断路器失灵和变电站直流电源消失等状态自适应搜索跳闸断路器，一次性识别出与源点的最短距离值及最短路径，最短路径对应跳闸断路器路径，通过最短路径而获取最终跳闸断路器的编号，无需重复调用Dijkstra算法模块进行跳闸断路器搜索，跳闸断路器自适应搜索，搜索时间短，且保证最终跳闸断路器切除范围最小。

4、本发明采用的Dijkstra算法模块是按照最短距离递增次序搜索最短路径的方法，与其它求解最短路径问题的搜索算法相比较，Dijkstra算法时间短且复杂度低，计算效率高，Dijkstra算法按照最短距离值递增的顺序执行跳闸可以满足智能电网广域保护最小范围内切除故障的要求，且通过预先设定的最短距离设定值既缩小了断路器跳闸断路器的搜索范围，又能提高跳闸断路器的可靠性。

5、本发明能完成被保护元件发生故障、断路器失灵和变电站直流电源消失等故障，跳闸断路器自适应搜索，实用性强，能够应用于复杂的智能电网，实现智能电网的跳闸断路器搜索，能够很好地满足实际智能电网的需求。

6、本发明当电网系统中变电站的直流电源消失时，变电站直流电源消失后的跳闸断路器搜索可以视为连续断路器失灵处理，采用所述数据处理器调用Dijkstra算法模块进行二次判断，对于监测到直流电源消失变电站时，能够使跳闸时间明显大幅度减低，有利于智能电网的安全稳定运行。

综上所述，本发明方法步骤简单、设计合理、实现方便且投入成本低，利用Dijkstra算法对跳闸断路器进行自适应搜索，搜索时间短，且能获取最终跳闸的断路器，且保证最终跳闸断路器切除范围最小，效果好，能够适用于智能电网的跳闸断路器搜索，实用性强。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明中智能电网接线的结构示意图。

图2为本发明的方法流程框图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明的基于Dijkstra算法的跳闸断路器自适应搜索方法，包括以下步骤：

步骤一、获取断路器的邻接矩阵以及被保护元件和断路器的邻接矩阵，具体过程如下：

步骤102、获取断路器的邻接矩阵：采用数据处理器调用图论模型的邻接矩阵函数模块，获取断路器的邻接矩阵W1，其中，M表示智能电网中断路器的总数且为正整数，i表示编号为i的断路器，j表示编号为j的断路器，i为正整数且i＝1、2、...、M，j为正整数且j＝1、2、...、M，a_ij表示编号为i的断路器和编号为j的断路器之间的关系值，且a_ij的取值如下：

其中，a_ij＝1表示编号为i的断路器和编号为j的断路器直接相连，a_ij＝0表示编号为i的断路器和编号为j的断路器为同一断路器，a_ij＝∞表示编号为i的断路器和编号为j的断路器未直接相连；

步骤102、获取被保护元件和断路器的邻接矩阵：采用数据处理器调用图论模型的邻接矩阵函数模块，获取被保护元件和断路器的邻接矩阵其中，被保护元件和断路器的邻接矩阵W2中主对角元素为0，表示主对角元素为同一个断路器或者同一个被保护元件，被保护元件和断路器的邻接矩阵W2中∞表示断路器与被保护元件之间没有直接联系，C_M×N表示断路器与被保护元件之间的关系，则

其中，N表示智能电网中被保护元件的总数且为正整数，M+n表示编号为M+n的被保护元件，M+n为正整数且M+n的取值范围为M+1、M+2、...、M+N，c_i,M+n表示编号为i的断路器与编号为M+n的被保护元件之间的关系值，且c_iM+n的取值如下：

其中，c_i,M+n＝1表示编号为i的断路器与编号为M+n的被保护元件直接相连，c_i,M+n＝∞表示编号为i的断路器与编号为M+n的被保护元件未直接相连；

如图1所示，本实施例中，所述智能电网接线图包括单母线接线、双母线接线、双母线单分段接线和3/2接线，其中，I～V为变电站，B1～B10为母线，L1～L7为线路，CB1～CB24为断路器，则智能电网中断路器的总数M＝24，且断路器的编号分别为1、2、...、24，智能电网中被保护元件的总数N＝17，且所述被保护元件中线路的编号分别为25、26、...、31，所述被保护元件中母线的编号分别为32、33、...、41。

本实施例中，所述断路器的邻接矩阵W1为

所述被保护元件和断路器的邻接矩阵W2中C_M×N为

步骤二、根据断路器工作状态更新修正被保护元件和断路器的邻接矩阵W2：采用所述数据处理器根据断路器工作状态对步骤一中被保护元件和断路器的邻接矩阵W2进行更新修正，则更新修正后的被保护元件和断路器的邻接矩阵W2′为

其中，C_M×N′为

则c_i,M+n′的取值如下：

当编号为i的断路器的工作状态为闭合状态时，c_i,M+n′＝c_i,M+n；当编号为i的断路器的工作状态为断开状态时，c_i,M+n′＝∞；

本实施例中，设定断路器CB9、断路器CB11、断路器CB13和断路器CB20均为断开状态，则采用所述数据处理器得到更新修正后的被保护元件和断路器的邻接矩阵W2′中C_M×N′为

步骤三、智能电网中是否存在故障元件：步骤二中获取更新修正后的被保护元件和断路器的邻接矩阵W2′后，采用所述数据处理器调用智能电网故障元件识别算法对智能电网进行识别判断，当智能电网中被保护元件存在故障，并获取发生故障的被保护元件的数量和编号，进入步骤四；否则，智能电网中被保护元件不存在故障则不搜索跳闸断路器；其中，发生故障的被保护元件称为故障元件，所述故障元件的数量为D个，D个所述故障元件的编号分别为m₁、m₂、...、m_D，m₁、m₂、...、m_D均为正整数且取值范围均为M+1、M+2、...、M+N；

本实施例中，当所述故障元件的数量为2个,2个故障元件分别为线路L1和母线B9，2个所述故障元件的编号分别为25和40，即m₁＝25，m₂＝40。

步骤四、调用Dijkstra算法模块进行一次判断并获取跳闸断路器：采用所述数据处理器调用Dijkstra算法模块进行一次判断，并获取跳闸断路器的编号，具体过程为：

步骤401、采用所述数据处理器建立所述故障元件的编号集合和断路器的编号集合，将所述故障元件的编号集合记作集合S1，断路器的编号集合记作集合T1，并将所述集合S1和集合T1存储至与所述数据处理器相接的存储器中，其中，集合S1＝{m₁、m₂、...、m_D}，集合T1＝{1、2、...、i、...、M}；

步骤402、采用所述数据处理器获取所述故障元件的编号分别为m₁、m₂、...、m_D时所对应的跳闸断路器的编号，任一所述故障元件的编号为m_q时所对应的跳闸断路器的编号的获取方法均相同，其中，对任一所述故障元件的编号为m_q时所对应的跳闸断路器的编号的获取方法包括以下步骤：

步骤4021、采用所述数据处理器调用Dijkstra算法模块，并输入步骤二中更新修正后的被保护元件和断路器的邻接矩阵W2′，并将所述故障元件的编号m_q记作源点，获取源点m_q到集合T1中各个元素的一次最短距离值d_i(m_q,T_1i)，并将一次最短距离值d_i(m_q,T_1i)所对应的一次最短路径P_i存储至所述数据存储器中已建立的Path1数组中，其中，T_1i表示集合T1中编号为i的断路器，q为正整数且q＝1、2、...、D，一次最短路径P_i的起点为所述故障元件的编号m_q，一次最短路径P_i的终点为断路器的编号；

步骤4022、首先将步骤4021中所获取的一次最短距离值d_i(m_q,T_1i)由小到大的顺序进行排列；然后采用所述数据处理器根据d_i(m_q,T_1i)＝1和一次最短距离值d_i(m_q,T_1i)＝1所对应的一次最短路径，确定一次最短距离值d_i(m_q,T_1i)＝1所对应的一次最短路径中的终点为跳闸断路器的编号；

步骤4023：多次重复步骤4021至步骤4022，得到所述故障元件的编号分别为m₁、m₂、...、m_D时所对应的跳闸断路器的编号，并使跳闸断路器进行跳闸；

本实施例中，采用所述数据处理器建立的集合S1和集合T1分别为S1＝{25,40}，集合T1＝{1、2、...、24}，采用所述数据处理器调用Dijkstra算法模块，并输入更新修正后的被保护元件和断路器的邻接矩阵W2′，分别获取如表1所示源点25(线路L1)到集合T1中各个元素(断路器的编号)的一次最短距离值和一次最短距离值所对应的一次最短路。

表1源点25(线路L1)到集合T1中各个元素(断路器的编号)的一次最短距离值和一次最短路径

由表1可知，当线路L1发生故障时，根据d_i(25,T_1i)＝1和d_i(25,T_1i)＝1所对应的一次最短路径25→2和25→18，一次最短路径25→2和25→18的终点分别为2和18，得到跳闸断路器的编号为2和18，则跳闸断路器为断路器CB2和断路器CB18。

本实施例中，采用所述数据处理器调用Dijkstra算法模块，并输入更新修正后的被保护元件和断路器的邻接矩阵W2′，获取如表2所示源点40(母线B9)到集合T1中各个元素(断路器的编号)的一次最短距离值和一次最短距离值所对应的一次最短路径。

表2源点40(母线B9)到集合T1中各个元素(断路器的编号)的一次最短距离值和一次最短路径

由表2可知，当母线B9发生故障时，根据d_i(40,T_1i)＝1和d_i(40,T_1i)＝1所对应的一次最短路径40→22、40→23和40→24，一次最短路径40→22、40→23和40→24的终点分别为22、23和24，得到跳闸断路器的编号为22、23和24，则跳闸断路器为断路器CB22、断路器CB23和断路器CB24。

步骤五：根据断路器工作状态对断路器的邻接矩阵W1进行一次更新修正：采用数据处理器根据断路器工作状态对步骤一中所述断路器的邻接矩阵W1进行更新修正，其中一次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1′为其中，a_ij′的取值如下：

当编号为i的断路器和编号为j的断路器的工作状态均为闭合状态时，a_ij′＝a_ij；当编号为i的断路器或者编号为j的断路器的工作状态为断开状态时，a_ij′＝∞；当编号为i的断路器和编号为j的断路器为同一断路器时，a_ij′＝0；

本实施例中，当线路L1发生故障时，跳闸断路器为断路器CB2和断路器CB18，当断路器CB2正常跳闸时，智能电网中断路器CB2、断路器CB9、断路器CB11、断路器CB13和断路器CB20均为断开状态，则一次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1′为

步骤六、判断跳闸断路器是否失灵：采用所述数据处理器根据步骤五所获取的一次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1′，判断步骤4023中得到的跳闸断路器是否跳闸，当跳闸断路器完成跳闸动作，则完成跳闸断路器搜索；否则，当跳闸断路器未跳闸时，未跳闸的跳闸断路器称为失灵断路器，并采用所述数据处理器获取失灵断路器的数量和编号，则执行步骤七；其中，所述失灵断路器的数量为B个，B个所述失灵断路器的编号分别为e₁、e₂、...、e_B，编号e₁、e₂、...、e_B均正整数且取值范围均为1、2、...、M；

步骤七、判断直流电源是否消失：步骤六中获取失灵断路器的数量和编号之后，采用所述数据处理器判断智能电网中变电站的直流电源是否消失，当智能电网中变电站的直流电源消失，直流电源消失的变电站称为故障变电站，并采用所述数据处理器获取故障变电站的数量和编号，则执行步骤八，否则，智能电网中变电站的直流电源未消失，则执行步骤九；

步骤八、根据直流电源消失变电站内部断路器连接关系对一次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1′进行二次更新修正：采用所述数据处理器根据直流电源消失变电站内部断路器连接关系对步骤五中一次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1′进行二次更新修正，则二次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1″为

其中，a_ij″的取值如下：

当编号为i的断路器和编号为j的断路器的工作状态均为闭合状态且编号为i的断路器和编号为j的断路器均不属于步骤七中故障变电站中的断路器，则a_ij″＝a_ij′；当编号为i的断路器与编号为j的断路器均属于步骤七中故障变电站中的断路器，则a_ij″＝0；采用所述数据处理器获取二次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1″后，则执行步骤九；

步骤九、调用Dijkstra算法模块进行二次判断并获取最终跳闸断路器的编号：采用所述数据处理器调用Dijkstra算法进行二次判断，获取断路器发生失灵时且失灵断路器的编号分别为e₁、e₂、...、e_B时所对应的最终跳闸断路器的编号，并使最终跳闸断路器进行跳闸，具体过程为：

步骤901、采用所述数据处理器建立失灵断路器集合和除去失灵断路器的剩余断路器的编号集合，将失灵断路器集合记作集合S2，除去失灵断路器的剩余断路器的编号集合记作集合T2，并将所述集合S2和所述集合T2存储至与所述存储器中，其中，集合S2＝{e₁、e₂、...、e_B}；

步骤902、采用所述数据处理器获取断路器发生失灵时且失灵断路器的编号分别为e₁、e₂、...、e_B时所对应的最终跳闸断路器的编号，其中，任一断路器发生失灵时且失灵断路器的编号为e_r时所对应的最终跳闸断路器的编号的获取方法均相同，则对任一断路器发生失灵时且失灵断路器的编号为e_r时所对应的最终跳闸断路器的编号的获取方法包括以下步骤：

步骤9021、采用所述数据处理器调用Dijkstra算法模块进行二次判断，并输入步骤五所获取的一次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1′或者步骤八中二次更新修正后的邻接矩阵W2″，并将失灵断路器的编号e_r记作源点，获取源点e_r与集合T2中各个元素的二次最短距离值d_s(e_r,T_2s)，并将二次最短距离值d_s(e_r,T_2s)所对应的二次最短路径P_s存储至所述数据存储器中建立的Path2数组中，其中，T_2s表示集合T2中编号为s的断路器，s为正整数且s的取值范围为除去失灵断路器的剩余断路器的编号，r为正整数且r＝1、2、...、B，二次最短路径P_s的起点为失灵断路器的编号e_r，二次最短路径P_s的终点为断路器的编号；

步骤9022、首先，将步骤9021中所获取的二次最短距离值d_s(e_r,T_2s)和二次最短距离值d_s(e_r,T_2s)所对应的二次最短路径P_s由小到大的顺序进行排列；然后，采用所述数据处理器根据二次最短距离值d_s,1(e_r,T_2s)＝1对应的二次最短路径P_s,1，确定出二次最短路径P_s,1所对应的终点为下一跳闸断路器，并获取下一跳闸断路器的编号；其中，d_s,1(e_r,T_2s)为二次最短距离值d_s(e_r,T_2s)的最小值，二次最短路径P_s,1为二次最短路径P_s的最小路径；

步骤9023、采用所述数据处理器判断步骤9022中下一跳闸断路器是否跳闸，当下一跳闸断路器完成跳闸动作，则完成跳闸断路器搜索；当下一跳闸断路器未跳闸时，则采用所述数据处理器获得二次最短距离值d_s,2(e_r,T_s)＝d_s,1(e_r,T_s)+1时所对应的二次最短路径P_s,2，删除二次跳闸路径P_s,2中包含已跳闸断路器的路径，确定二次最短路径P_s,2所对应的终点为后续跳闸断路器，并获取后续跳闸断路器的编号；

步骤9024、多次重复步骤9023，当二次最短距离值d_s,f+1(e_r,T_s)等于预先设定的最短距离设定值d_TH时，采用所述数据处理器根据二次最短距离值d_s,f+1(e_r,T_s)＝d_s,f(e_r,T_s)+1时所对应的二次最短路径P_s,f+1，删除二次跳闸路径P_s,f+1中包含已跳闸断路器的路径，确定剩余的二次最短路径P_s,f+1所对应的终点断路器为最终跳闸断路器，并获取最终跳闸断路器的编号，获取失灵断路器的编号为e_r所对应的最终跳闸断路器，完成跳闸断路器搜索。

步骤9025、多次重复步骤9021至步骤9024，得到断路器发生失灵时，且失灵断路器的编号分别为e₁、e₂、...、e_B时所对应的最终跳闸断路器；

步骤903、根据步骤9025中得到的最终跳闸断路器，完成跳闸断路器搜索，使最终跳闸断路器进行跳闸。

本实施例中，当断路器CB18未跳闸时，则断路器CB18为失灵断路器，则所述失灵断路器的数量为1个，所述失灵断路器的编号为18，即e₁＝18。且当智能电网中变电站的直流电源未消失时，即智能电网中不存在故障变电站时，建立S2＝{18}，集合T2＝{1、2、...、17、...、19、20、...、24}，获取如表3所示智能电网中变电站的直流电未消失时源点18(断路器CB18)到除去失灵断路器的剩余断路器的二次最短距离值与二次最短距离值随对应的二次最短路径。

表3智能电网中变电站的直流电未消失时源点18(断路器CB18)到除去失灵断路器的剩余断路器的二次最短距离值与二次最短路径。

由表3可知，根据d_s,1(e_r,T_2s)＝1和d_s,1(e_r,T_2s)＝1所对应的二次最短路径18→19，二次最短路径18→19的终点为19，得到下一跳闸断路器的编号为19，则下一跳闸断路器为断路器CB19。

本实施例中，当断路器CB18失灵后，断路器CB19未跳闸，即断路器CB19也发生失灵，则根据d_s,2(e_r,T_s)＝d_s,1(e_r,T_s)+1＝2和d_s,2(e_r,T_2s)＝2所对应的二次最短路径18→19→16和18→19→17，二次最短路径18→19→16和18→19→17的终点分别为16和17，得到后续跳闸断路器的编号为16和17，则后续跳闸断路器为断路器CB16和断路器CB17。

本实施例中，当断路器CB17跳闸且断路器CB16未跳闸时，即断路器CB16发生连续失灵，则根据d_s,3(e_r,T_s)＝d_s,2(e_r,T_s)+1＝3和d_s,3(e_r,T_2s)＝3所对应的二次最短路径18→19→17→14和18→19→16→23，但是由于d_s,3(e_r,T_2s)＝3所对应的二次最短路径18→19→17→14中包括已跳闸的断路器CB17，因此，删除断路器CB17所在的二次最短路径18→19→17→14，则二次最短路径18→19→16→23的终点23即为需要跳闸断路器的编号，则得到最终跳闸断路器为断路器CB23。

本实施例中，采用Dijkstra算法进行跳闸断路器搜索能够一次性获取断路器失灵后后续跳闸断路器的全部路径，无需重复调用Dijkstra算法模块进行跳闸断路器搜索，跳闸断路器自适应搜索，搜索时间短，且能获取最终跳闸的断路器，且保证最终跳闸断路器切除范围最小。

本实施例中，步骤9024中预先设定的最短距离设定值d_TH的取值范围为3～5。根据实际跳闸断路器要求设置最短距离设定值d_TH，既缩小了断路器跳闸断路器的搜索范围，又能提高跳闸断路器的可靠性。

本实施例中，当断路器CB18未跳闸时，则断路器CB18为失灵断路器，则所述失灵断路器的数量为1个，所述失灵断路器的编号为18，即e₁＝18。且当智能电网中变电站的直流电源消失时，直流电源消失的变电站称为故障变电站，并采用所述数据处理器获取故障变电站的数量为1个，且所述故障变电站的编号为变电站III，且断路器CB16、断路器CB17、断路器CB18和断路器CB19均属于故障变电站III。

本实施例中，采用所述数据处理器获取二次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1″为

本实施例中，当智能电网中变电站的直流电源消失时，建立S2＝{18}，集合T2＝{1、2、...、17、...、19、20、...、24}，分别获取如表4所示变电站III直流电源消失时源点18(断路器CB18)到除去失灵断路器的剩余断路器的二次最短距离值与二次最短距离值所对应的二次最短路径。

表4变电站III直流电源消失时(断路器CB18)到除去失灵断路器的剩余断路器的二次最短距离值与二次最短路径。

由表4可知，根据d_s,1(e_r,T_2s)＝1和d_s,1(e_r,T_2s)＝1所对应的二次最短路径18→19→17→14和18→19→16→23；得到下一跳闸断路器的编号为14和23，则得到下一跳闸断路器为断路器CB14和断路器CB23。

当识别出变电站III直流电源消失时，可立即跳开断路器CB14和断路器CB23。由此看出，识别出变电站直流电源消失的跳闸断路器处理方式与将其视为连续断路器失灵的跳闸处理方式相比，断路器动作切除速度更加迅速。

本实施例中，步骤三中所述智能电网中故障元件识别算法包括广域电流差动保护算法、广域纵联方向比较算法或者保护元件信息融合的故障识别算法。

本实施例中，所述被保护元件包括母线和线路。

实际过程中，所述被保护元件还包括连接在智能电网中的变压器和电动机等需要被保护的元器件。

本实施例中，步骤四中一次最短距离值d_i(m_q,T_1i)和步骤9021中二次最短距离值d_s(e_r,T_s)的取值范围均为1～5。

综上所述，本发明利用Dijkstra算法对跳闸断路器进行自适应搜索，搜索时间短，且能获取最终跳闸的断路器，且保证最终跳闸断路器切除范围最小，效果好，能够适用于智能电网的跳闸断路器搜索，实用性强。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于Dijkstra算法的跳闸断路器自适应搜索方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、获取断路器的邻接矩阵以及被保护元件和断路器的邻接矩阵，具体过程如下：

步骤102、获取断路器的邻接矩阵：采用数据处理器调用图论模型的邻接矩阵函数模块，获取断路器的邻接矩阵W1，其中，M表示智能电网中断路器的总数且为正整数，i表示编号为i的断路器，j表示编号为j的断路器，i为正整数且i＝1、2、...、M，j为正整数且j＝1、2、...、M，a_ij表示编号为i的断路器和编号为j的断路器之间的关系值，且a_ij的取值如下：其中，a_ij＝1表示编号为i的断路器和编号为j的断路器直接相连，a_ij＝0表示编号为i的断路器和编号为j的断路器为同一断路器，a_ij＝∞表示编号为i的断路器和编号为j的断路器未直接相连；

步骤102、获取被保护元件和断路器的邻接矩阵：采用数据处理器调用图论模型的邻接矩阵函数模块，获取被保护元件和断路器的邻接矩阵

W2，其中，被保护元件和断路器的邻接矩阵W2中主对角元素为0，表示主对角元素为同一个断路器或者同一个被保护元件，被保护元件和断路器的邻接矩阵W2中∞表示断路器与被保护元件之间没有直接联系，C_M×N表示断路器与被保护元件之间的关系，则

其中，N表示智能电网中被保护元件的总数且为正整数，M+n表示编号为M+n的被保护元件，M+n为正整数且M+n的取值范围为M+1、M+2、...、M+N，c_i,M+n表示编号为i的断路器与编号为M+n的被保护元件之间的关系值，且c_i,M+n的取值如下：其中，c_i,M+n＝1表示编号为i的断路器与编号为M+n的被保护元件直接相连，c_i,M+n＝∞表示编号为i的断路器与编号为M+n的被保护元件未直接相连；

步骤二、根据断路器工作状态更新修正被保护元件和断路器的邻接矩阵W2：采用所述数据处理器根据断路器工作状态对步骤一中被保护元件和断路器的邻接矩阵W2进行更新修正，则更新修正后的被保护元件和断路器的邻接矩阵W2′为

其中，C_M×N′为

则c_i,M+n′的取值如下：

当编号为i的断路器的工作状态为闭合状态时，c_i,M+n′＝c_i,M+n；当编号为i的断路器的工作状态为断开状态时，c_i,M+n′＝∞；

步骤三、智能电网中是否存在故障元件：步骤二中获取更新修正后的被保护元件和断路器的邻接矩阵W2′后，采用所述数据处理器调用智能电网故障元件识别算法对智能电网进行识别判断，当智能电网中被保护元件存在故障，并获取发生故障的被保护元件的数量和编号，进入步骤四；否则，智能电网中被保护元件不存在故障则不搜索跳闸断路器；其中，发生故障的被保护元件称为故障元件，所述故障元件的数量为D个，D个所述故障元件的编号分别为m₁、m₂、...、m_D，m₁、m₂、...、m_D均为正整数且取值范围均为M+1、M+2、...、M+N；

步骤四、调用Dijkstra算法模块进行一次判断并获取跳闸断路器：采用所述数据处理器调用Dijkstra算法模块进行一次判断，并获取跳闸断路器的编号，具体过程为：

步骤401、采用所述数据处理器建立所述故障元件的编号集合和断路器的编号集合，将所述故障元件的编号集合记作集合S1，断路器的编号集合记作集合T1，并将所述集合S1和集合T1存储至与所述数据处理器相接的存储器中，其中，集合S1＝{m₁、m₂、...、m_D}，集合T1＝{1、2、...、i、...、M}；

步骤402、采用所述数据处理器获取所述故障元件的编号分别为m₁、m₂、...、m_D时所对应的跳闸断路器的编号，任一所述故障元件的编号为m_q时所对应的跳闸断路器的编号的获取方法均相同，其中，对任一所述故障元件的编号为m_q时所对应的跳闸断路器的编号的获取方法包括以下步骤：

步骤4021、采用所述数据处理器调用Dijkstra算法模块，并输入步骤二中更新修正后的被保护元件和断路器的邻接矩阵W2′，并将所述故障元件的编号m_q记作源点，获取源点m_q到集合T1中各个元素的一次最短距离值d_i(m_q,T_1i)，并将一次最短距离值d_i(m_q,T_1i)所对应的一次最短路径P_i存储至所述数据存储器中已建立的Path1数组中，其中，T_1i表示集合T1中编号为i的断路器，q为正整数且q＝1、2、...、D，一次最短路径P_i的起点为所述故障元件的编号m_q，一次最短路径P_i的终点为断路器的编号；

步骤4022、首先将步骤4021中所获取的一次最短距离值d_i(m_q,T_1i)由小到大的顺序进行排列；然后采用所述数据处理器根据d_i(m_q,T_1i)＝1和一次最短距离值d_i(m_q,T_1i)＝1所对应的一次最短路径，确定一次最短距离值d_i(m_q,T_1i)＝1所对应的一次最短路径中的终点为跳闸断路器的编号；

步骤4023：多次重复步骤4021至步骤4022，得到所述故障元件的编号分别为m₁、m₂、...、m_D时所对应的跳闸断路器的编号，并使跳闸断路器进行跳闸；

步骤五：根据断路器工作状态对断路器的邻接矩阵W1进行一次更新修正：采用数据处理器根据断路器工作状态对步骤一中所述断路器的邻接矩阵W1进行更新修正，其中一次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1′为其中，a_ij′的取值如下：

当编号为i的断路器和编号为j的断路器的工作状态均为闭合状态时，a_ij′＝a_ij；当编号为i的断路器或者编号为j的断路器的工作状态为断开状态时，a_ij′＝∞；当编号为i的断路器和编号为j的断路器为同一断路器时，a_ij′＝0；

步骤六、判断跳闸断路器是否失灵：采用所述数据处理器根据步骤五所获取的一次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1′，判断步骤4023中得到的跳闸断路器是否跳闸，当跳闸断路器完成跳闸动作，则完成跳闸断路器搜索；否则，当跳闸断路器未跳闸时，未跳闸的跳闸断路器称为失灵断路器，并采用所述数据处理器获取失灵断路器的数量和编号，则执行步骤七；其中，所述失灵断路器的数量为B个，B个所述失灵断路器的编号分别为e₁、e₂、...、e_B，编号e₁、e₂、...、e_B均正整数且取值范围均为1、2、...、M；

步骤七、判断直流电源是否消失：步骤六中获取失灵断路器的数量和编号之后，采用所述数据处理器判断智能电网中变电站的直流电源是否消失，当智能电网中变电站的直流电源消失，直流电源消失的变电站称为故障变电站，并采用所述数据处理器获取故障变电站的数量和编号，则执行步骤八，否则，智能电网中变电站的直流电源未消失，则执行步骤九；

步骤八、根据直流电源消失变电站内部断路器连接关系对一次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1′进行二次更新修正：采用所述数据处理器根据直流电源消失变电站内部断路器连接关系对步骤五中一次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1′进行二次更新修正，则二次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1″为

其中，a_ij″的取值如下：

当编号为i的断路器和编号为j的断路器的工作状态均为闭合状态且编号为i的断路器和编号为j的断路器均不属于步骤七中故障变电站中的断路器，则a_ij″＝a_ij′；当编号为i的断路器与编号为j的断路器均属于步骤七中故障变电站中的断路器，则a_ij″＝0；采用所述数据处理器获取二次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1″后，则执行步骤九；

步骤九、调用Dijkstra算法模块进行二次判断并获取最终跳闸断路器的编号：采用所述数据处理器调用Dijkstra算法模块进行二次判断，并输入步骤五所获取的一次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1′或者步骤八中二次更新修正后的邻接矩阵W2″，得到失灵断路器与除去失灵断路器的剩余断路器之间的二次最短距离值及二次最短距离值所对应的二次最短路径；再采用所述数据处理器将所述二次最短距离值由小到大进行判断，最终获取断路器发生失灵时且失灵断路器的编号分别为e₁、e₂、...、e_B时所对应的最终跳闸断路器的编号，并使最终跳闸断路器进行跳闸。

2.按照权利要求1所述的一种基于Dijkstra算法的跳闸断路器自适应搜索方法，其特征在于：步骤九中采用所述数据处理器调用Dijkstra算法进行二次判断，获取断路器发生失灵时且失灵断路器的编号分别为e₁、e₂、...、e_B时所对应的最终跳闸断路器的编号，并使最终跳闸断路器进行跳闸，具体过程为：

步骤901、采用所述数据处理器建立失灵断路器集合和除去失灵断路器的剩余断路器的编号集合，将失灵断路器集合记作集合S2，除去失灵断路器的剩余断路器的编号集合记作集合T2，并将所述集合S2和所述集合T2存储至与所述存储器中，其中，集合S2＝{e₁、e₂、...、e_B}；

步骤902、采用所述数据处理器获取断路器发生失灵时且失灵断路器的编号分别为e₁、e₂、...、e_B时所对应的最终跳闸断路器的编号，其中，任一断路器发生失灵时且失灵断路器的编号为e_r时所对应的最终跳闸断路器的编号的获取方法均相同，则对任一断路器发生失灵时且失灵断路器的编号为e_r时所对应的最终跳闸断路器的编号的获取方法包括以下步骤：

步骤9021、采用所述数据处理器调用Dijkstra算法模块进行二次判断，并输入步骤五所获取的一次更新修正后的断路器的邻接矩阵W1′或者步骤八中二次更新修正后的邻接矩阵W2″，并将失灵断路器的编号e_r记作源点，获取源点e_r与集合T2中各个元素的二次最短距离值d_s(e_r,T_2s)，并将二次最短距离值d_s(e_r,T_2s)所对应的二次最短路径P_s存储至所述数据存储器中建立的Path2数组中，其中，T_2s表示集合T2中编号为s的断路器，s为正整数且s的取值范围为除去失灵断路器的剩余断路器的编号，r为正整数且r＝1、2、...、B，二次最短路径P_s的起点为失灵断路器的编号e_r，二次最短路径P_s的终点为断路器的编号；

步骤9022、首先，将步骤9021中所获取的二次最短距离值d_s(e_r,T_2s)和二次最短距离值d_s(e_r,T_2s)所对应的二次最短路径P_s由小到大的顺序进行排列；然后，采用所述数据处理器根据二次最短距离值d_s,1(e_r,T_2s)＝1对应的二次最短路径P_s,1，确定出二次最短路径P_s,1所对应的终点为下一跳闸断路器，并获取下一跳闸断路器的编号；其中，d_s,1(e_r,T_2s)为二次最短距离值d_s(e_r,T_2s)的最小值，二次最短路径P_s,1为二次最短路径P_s的最小路径；

步骤9023、采用所述数据处理器判断步骤9022中下一跳闸断路器是否跳闸，当下一跳闸断路器完成跳闸动作，则完成跳闸断路器搜索；当下一跳闸断路器未跳闸时，则采用所述数据处理器获得二次最短距离值d_s,2(e_r,T_s)＝d_s,1(e_r,T_s)+1时所对应的二次最短路径P_s,2，删除二次跳闸路径P_s,2中包含已跳闸断路器的路径，确定二次最短路径P_s,2所对应的终点为后续跳闸断路器，并获取后续跳闸断路器的编号；

步骤9024、多次重复步骤9023，当二次最短距离值d_s,f+1(e_r,T_s)等于预先设定的最短距离设定值d_TH时，采用所述数据处理器根据二次最短距离值d_s,f+1(e_r,T_s)＝d_s,f(e_r,T_s)+1时所对应的二次最短路径P_s,f+1，删除二次跳闸路径P_s,f+1中包含已跳闸断路器的路径，确定剩余的二次最短路径P_s,f+1所对应的终点断路器为最终跳闸断路器，并获取最终跳闸断路器的编号，获取失灵断路器的编号为e_r所对应的最终跳闸断路器，完成跳闸断路器搜索。

步骤9025、多次重复步骤9021至步骤9024，得到断路器发生失灵时，且失灵断路器的编号分别为e₁、e₂、...、e_B时所对应的最终跳闸断路器；

步骤903、根据步骤9025中得到的最终跳闸断路器，完成跳闸断路器搜索，使最终跳闸断路器进行跳闸。

3.按照权利要求2所述的一种基于Dijkstra算法的跳闸断路器自适应搜索方法，其特征在于：步骤9024中预先设定的最短距离设定值d_TH的取值范围为3～5。

4.按照权利要求1或2所述的一种基于Dijkstra算法的跳闸断路器自适应搜索方法，其特征在于：步骤三中所述智能电网中故障元件识别算法包括广域电流差动保护算法、广域纵联方向比较算法或者保护元件信息融合的故障识别算法。

5.按照权利要求1或2所述的一种基于Dijkstra算法的跳闸断路器自适应搜索方法，其特征在于：所述被保护元件包括母线和线路。

6.按照权利要求2所述的一种基于Dijkstra算法的跳闸断路器自适应搜索方法，其特征在于：步骤4021中中一次最短距离值d_i(m_q,T_1i)和步骤9021中二次最短距离值d_s(e_r,T_2s)的取值范围均为1～5。