CN110429583B - 一种基于虚拟故障域的区域电网行波定位单元优化配置方法 - Google Patents

Abstract

一种基于虚拟故障域的区域电网行波定位单元优化配置方法。该方法通过分析电力线路可测性，针对三种虚拟故障域模式，提出基于虚拟故障域的行波定位单元配置预处理等式约束；分析故障线路行波最短传输路径，提出基于线长覆盖间接可测的约束条件。同时，考虑其他因素，如电网已安装的行波定位单元配置情况，某装置故障或者某线路退出运行情况，从而将行波定位单元布点优化抽象为含等式约束和不等式的0‑1规划模型。本发明方法在保证故障可观测的前提下，减小行波定位单元的配置数量，节省投资成本，减少了变量数目，减少了约束条件，算法迭代次数降低，收敛速度增加。

Description

一种基于虚拟故障域的区域电网行波定位单元优化配置方法

技术领域

本发明涉及一种针对区域电网行波定位单元优化配置方法，具体是一种基于虚拟故障域的区域电网行波定位单元优化配置方法。

背景技术

计算机技术和通信技术的快速发展，行波定位单元已具备组网条件，区域电网行波定位主站主要由工作站、数据库服务器、网络服务器及通信服务器构成，利用这几个模块完成系统的运行与维护、信息的保存、信息的网络传递、故障信息的传输。主站使用的测距算法有单端行波法、双端行波法以及基于多测量点信息的网络型测距方法(梁睿,徐成,王飞,程真何,沈兴来.复杂输电网中基于全网行波信息的测距装置最优配置[J].电工技术学报,2016,31(21):30-38.)。因此，在电网仍可观测的前提下，在区域电网节点大量配置昂贵的测量装置是不现实的，测距成本偏高。因此合理选择测量点，进行行波定位单元的优化配置，实现测距功能的全覆盖，具有重大意义。

为解决上述问题，现有技术中出现了一些创新性的成果(薛雪；徐成；冯欣；王永升；傅国庆；梁睿；李大海.一种复杂电网下行波测距的TWR最优配置方法:中国发明专利,201410683177.6[P].2017-05-17.)，取得了一定的效果，但对于行波定位单元优化配置的改进，目前仍旧避免不了存在经济性较高的问题。

行波定位单元的优化配置在保证线路故障可观测的前提下，可减小行波装置配置数量，节省投资成本，对区域电网的稳定可靠运行有着重要的意义。因此，针对区域电网行波定位单元的优化配置亟待提出新的改进方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种基于虚拟故障域的区域电网行波定位单元优化配置方法，通过分析电力线路可测性，针对三种虚拟故障域模式，提出基于虚拟故障域的定位单元配置预处理等式约束，保证环网中的线路可测，该预处理可以减小变量个数及约束方程，优化行波定位单元布点模型，从而减小计算量。

本发明采取的技术方案为：

一种基于虚拟故障域的区域电网行波定位单元优化配置方法，包括以下步骤：

步骤1：考虑已安装行波定位单元、装置故障或者线路退出运行情况，增加等式约束x_c。

等式约束x_c＝1，即系统中部分变电站已安装行波定位单元。

步骤2：获取网络拓扑信息，根据提出对应的划分规则及配置规则划分三种虚拟故障域，并确定虚拟故障域集F_3k下的行波定位装置配置情况P_k、相应等式约束及所有线路的可观测情况。

相应等式约束具体公式是：

式中，x_t为经过预处理后确定在变电站t(1≤t≤N)装设行波定位单元；x_e为经过预处理后确定在变电站t(1≤e≤N)不装设行波定位单元

步骤3：线长覆盖间接可测，受行波传输的最短路径影响，确定行波传输最短路径，分析故障电流初始行波的传输过程，确定相应的不等式约束条件。

步骤4：在保证全网任意线路均可观测的前提下，得出等式约束与不等式约束，确定线路可测函数f_p，将行波定位单元最优化配置问题抽象为经典0-1规划模型。

步骤5：定位单元在其运行期间可能发生故障，或者某条线路退出运行，使得电网的局部拓扑结构发生变化，需重新对三种虚拟故障域配置情况进行预处理分析，避免发生大幅度更改定位单元配置情况。

步骤6：提高线路可靠性，对行波定位装置数目相同的配置方案，进行冗余度R分析，取冗余度最大的方案为最佳配置方案。

所述步骤2中，由于故障初始波头受网络最短路径的影响，使得系统行波定位单元布点优化与网络拓扑结构有关。定义邻接矩阵表征区域电网拓扑，基于此提出三种虚拟故障域模式的划分规则及对应的行波定位单元配置规则，基于以上原则及虚拟故障域分析，对于确定的优化位置，进行线路可观测性分析，若任意虚拟故障域均可测，则电网全网可观测，所选节点为定位单元全部优化位置。若虚拟故障域不可测，则保留已选的优化位置，再根据优化配置模型，对虚拟故障域内的不可测线路进行可测性分析，计算其余优化位置。为了减小计算量，从而减小模型变量个数及约束方程，在电力系统中广泛应用(李泽文,姚建刚,曾祥君,秦小安,楚湘辉.电网行波故障定位装置的优化配置[J].电力系统自动化,2009,33(03):64-68.)。因此，确定虚拟故障域集的行波定位装置配置情况及所有线路的可观测情况。

定义邻接矩阵A表征区域电网拓扑，基于此提出三种虚拟故障域模式的划分规则及对应的行波定位单元配置规则：

1)、对于虚拟故障域模式一，即终端线路，相邻变电站仅为一个的变电站称为终端变电站，连接的线路称为终端线路，对于较长的终端线路，采用组合单端测距算法能实现精确定位，此时终端站必定无需配置定位单元；但对于终端线路较短，故障反射波难以准确标定，此时终端站应配置定位单元。一般情况下，终端线路较长，与终端站相连接的变电站必须配置定位单元，形成该模式下的虚拟故障域F(i,0,0)或F(0,j,0)，该配置规则可保证该模式下的任意线路单端直接可测。

2)、对于虚拟故障域模式二，即普通线路S_m-n，线路的两端节点配置定位单元，形成该模式下的虚拟故障域F(m,n,0)，保证线路双端直接可测。

3)、对于虚拟故障域模式三，即环网拓扑，分为三种类型的环网：

对于环网类型①，为三节点构成的独立环网，与其他环网有一条公共边，除公共边两侧的节点，环网上只剩一个节点，此时该节点必须配置，从而保证该节点连接的两条线路可测，即该环网下的虚拟故障域为F(i,0,0)。

对于环网类型②，独立环网，且环网与其他环网间有一公共节点，此环网故障时的初始波头传输均经过公共节点传输至网络中，此时公共节点S_g可不配置，即该环网下的虚拟故障域为F(m,0,0)或F(n 0,0)或F(m,n,0)。

对于环网类型③，该环网为复杂环网，环网与其他环网间的连接关系复杂，或者为多节点(大于3)构成的独立环网。此时，与节点相连接的线路越多，增加的可观测区域越大，即选择在max(SUM1_i)所对应的节点i配置，构成虚拟故障域F(k,0,0)。

在计算节点SUM1_i值时，可能出现几个节点具有相同最大SUM1_i值的情况，这时由变量SUM2选择优化位置。当已选定的定位单元安装位置不变时，在节点j上放置定位单元后，计算电网拓扑中所有增加的可观测线路条数，并用SUM2表示，选择SUM2值较大所对应的节点为最佳优化位置。

所述步骤3中，线长覆盖间接可测受故障行波传输的最短路径影响，因而通过分析故障电流初始行波的传输过程，确定线长覆盖间接可测的约束条件。计算复杂环网线路与各节点间的行波传输路径函数以及临界点，基于临界点确定各区段下的行波最短路径传输路线。

计算复杂环网线路与各节点间的行波传输路径函数

以及临界点，基于临界点确定各区段下的行波传输路线，并求取

的值，考虑复杂环网采用双端测距法进行故障定位，即线路两侧必须至少存在一对节点保证该线路可观测，将其转换为数学概念，界定故障行波传输方向，获得线路覆盖间接可测的不等式约束：

式中，x_i表示为节点i(1≤i≤N)是否装有行波定位单元；

为假设故障线路(1,2，…，M)的故障行波经过线路一端k到达节点i；

为假设故障线路(1,2，…，M)的故障行波经过线路一端j到达节点i

所述步骤4中，等式约束与不等式约束，确定线路可测函数f_p，将行波定位单元最优化配置问题抽象为经典0-1规划模型。

等式约束：x_c＝1；x_e＝0,x_t＝1；

式中，x_c为系统中变电站原先已经装设的行波定位单元；x_t,x_e为经过预处理后确定的在节点t(1≤t≤N)装设行波定位单元和节点e(1≤e≤N)不装设行波定位单元

不等式约束：

式中：x_i表示为节点i(1≤i≤N)是否装有行波定位单元；

为故障线路p故障行波经过线路p一端点k；

为故障线路p故障行波经过线路p一端点j。

线路可测函数：f_p＝f_d∪f_e；

式中，f_d为线路直接可测函数，取值0或1；f_e为线路间接可测函数，取值0或1；f_p＝0说明线路不能通过电流行波定位单元实现故障定位；f_p＝1说明线路能通过电流行波定位单元实现故障定位。

经典0-1规划模型：

式中：N表示区域电网节点总个数；M为区域电网节点线路总条数；f(x)是全网配置的行波定位单元数目；x_i表示为节点i(1≤i≤N)是否装有行波定位单元；f_p表示故障线路P故障可识别。

所述步骤5中，基于虚拟故障域的配置装置预处理结果为：X1＝0，X2＝1，X6＝1，X9＝1，X11＝0，X13＝1，X14＝0。预处理可以减小变量个数及约束方程，从而减小计算量。

基于该配置情况，可获取可观测线路信息和不可观测信息，不可测信息为线路S_3-6、S_9-10，分别对两条线路进行间接可测性分析，得不等式约束为：

式中，f_3-6,f_9-10为对应图2中线路3-6和线路9-10的基于线长覆盖间接可测不等式约束条件函数；x_i(1≤i≤14)为对应图2中节点参数，取值0或1；

将以上约束条件整理、化简得到最终约束：

式中，f_3-6,f_9-10为对应图2中线路3-6和线路9-10的基于线长覆盖间接可测不等式约束条件函数；x_i(1≤i≤14)为对应图2中节点参数，取值0或1。

基于以上分析，有X2，X6，X9和X13为1，采用0-1整数规划算法进行优化配置计算，计算结果有2种:S2、S5、S6、S9、S13或S2、S6、S8、S9、S13。

所述步骤6中，对行波定位装置数目相同的配置方案，进行冗余度R分析，取冗余度最大的方案为最佳配置方案。

方案冗余度分析原则：在保证区域电网所有线路可观测的定位单元配置方案中，如果各方案的配置总数相同，则为使线路可靠性更高，取冗余度最大的方案为最佳配置方案。线路冗余度定义为：

式中，V_observe(p)为某条边P能被定位单元观测到的次数；L为区域电网所含支路总条数；R为保证全网可观测的配置方案线路冗余度，其值越大，说明各支路的可观测次数越多，可靠性也越高。

本发明一种基于虚拟故障域的区域电网行波定位单元优化配置方法，有益效果如下：

(1)、基于虚拟故障域的预处理可以减小变量个数及约束方程，从而减小计算量，算法迭代次数降低，收敛速度增加；

(2)、将行波定位单元最优化配置问题抽象为的经典0-1规划模型进行改进；

(3)、在保证故障可观测的前提下，可减小行波装置配置数量，使定位单元优化配置更加合理，提高定位单元利用率、节省投资成本。

(4)、该方法保证全网任意故障位置可观测，具有普遍适用性，具有较高灵活性。

附图说明

图1(a)为虚拟故障域模式图一。

图1(b)为虚拟故障域模式图二。

图1(c)为虚拟故障域模式图三。

图2为500kV区域电网结构图。

图3为基于虚拟故障域的装置配置预处理流程图。

图4为行波传播最短路径示意图。

具体实施方式

一种基于虚拟故障域的区域电网行波定位单元优化配置方法，通过分析电力线路可测性，针对三种虚拟故障域模式，提出基于虚拟故障域的定位单元配置预处理等式约束。分析任意线路故障后的行波最短传输路径，提出基于线长覆盖间接可测的不等式约束。该方法考虑了已安装定位单元、装置故障或者线路退出运行情况。基于等式约束和不等式约束条件，建立行波定位单元优化配置改进模型，并采用0-1整数规划算法求解最优方案

所述优化配置方法包括基于虚拟故障域的定位单元配置预处理等式约束、基于线长覆盖间接可测的不等式约束、其他强制因素(已安装定位单元、装置故障或者线路退出运行)的等式约束。

定位单元配置预处理等式约束：x_e＝0,x_t＝1；

式中，x_t,x_e为经过预处理后确定的在节点t(1≤t≤N)装设行波定位单元和节点e(1≤e≤N)不装设行波定位单元。

基于线长覆盖间接可测的不等式约束：

式中，xi表示为节点i(1≤i≤N)是否装有行波定位单元；

为假设故障线路(1,2，…，M)的故障行波经过线路一端k到达节点i；

为假设故障线路(1,2，…，M)的故障行波经过线路一端j到达节点i。

其他强制因素(已安装定位单元、装置故障或者线路退出运行)的等式约束:x_c＝1

式中，x_c为系统中变电站原先已经装设的行波定位单元。

实施例：

一种基于虚拟故障域的区域电网行波定位单元优化配置方法，具体包括以下步骤：

步骤1：考虑已安装定位单元、装置故障或者线路退出运行情况等其他强制因素，增加等式约束。如图2所示的500kV区域电网结构图，电网节点S6已经配置定位单元。所以等式约束X₆＝1。

步骤2：由于故障初始波头受网络最短路径的影响，使得系统行波定位单元布点优化与网络拓扑结构有关。定义邻接矩阵A表征区域电网拓扑，基于此提出三种虚拟故障域模式的划分规则及对应的行波定位单元配置规则。

1)、对于虚拟故障域模式一，即终端线路，相邻变电站仅为一个的变电站称为终端变电站，连接的线路称为终端线路，如图1(a)所示。对于较长的终端线路，采用组合单端测距算法能实现精确定位，此时终端站必定无需配置定位单元。但对于终端线路较短，故障反射波难以准确标定，此时终端站应配置定位单元。一般情况下，终端线路较长，与终端站相连接的变电站必须配置定位单元，形成该模式下的虚拟故障域F(i,0,0)或F(0,j,0)，该配置规则可保证该模式下的任意线路单端直接可测。

2)、对于虚拟故障域模式二，即普通线路，如图1(b)所示的线路S_m-n。线路的两端节点配置定位单元，形成该模式下的虚拟故障域F(m,n,0)，保证线路双端直接可测。

3)、对于虚拟故障域模式三，即环网拓扑，如图1(c)所示，主要分为三种类型的环网。

对于环网类型①，为三节点构成的独立环网，与其他环网有一条公共边，除公共边两侧的节点，环网上只剩一个节点，此时该节点必须配置，从而保证该节点连接的两条线路可测，即该环网下的虚拟故障域为F(i,0,0)。

对于环网类型②，独立环网，且环网与其他环网间有一公共节点，此环网故障时的初始波头传输均经过公共节点传输至网络中，此时公共节点S_g可不配置，即该环网下的虚拟故障域为F(m,0,0)或F(n 0,0)或F(m,n,0)。

对于环网类型③，该环网为复杂环网，环网与其他环网间的连接关系复杂，或者为多节点(大于3)构成的独立环网。此时，与节点相连接的线路越多，增加的可观测区域越大，即选择在max(SUM1_i)所对应的节点i配置，构成虚拟故障域F(k,0,0)。

在计算节点SUM1_i值时，可能出现几个节点具有相同最大SUM1_i值的情况，这时由变量SUM2选择优化位置。当已选定的定位单元安装位置不变时，在节点j上放置定位单元后，计算电网拓扑中所有增加的可观测线路条数，并用SUM2表示，选择SUM2值较大所对应的节点为最佳优化位置。

基于以上原则及虚拟故障域分析，对于图2所示500kV区域电网结构图进行图3所示的预处理，如表1所示：

表1基于虚拟故障域的配置情况表

对于确定的优化位置，进行线路可观测性分析，若任意虚拟故障域均可测，则电网全网可观测，所选节点为定位单元全部优化位置。若虚拟故障域不可测，则保留已选的优化位置，再根据优化配置模型，对虚拟故障域内的不可测线路进行可测性分析，计算其余优化位置。确定虚拟故障域集的行波定位装置配置情况及所有线路的可观测情况,如表2、表3所示。

表2行波定位装置配置情况表

行波定位装置配置情况

X<sub>1</sub>＝0，X<sub>2</sub>＝1，X<sub>6</sub>＝1，X<sub>9</sub>＝1，X<sub>11</sub>＝0，X<sub>13</sub>＝1，X<sub>14</sub>＝0

表3线路可观测情况表

步骤3：对不可观测线路，进行基于线长覆盖间接可测分析，线长覆盖间接可测受行波传输的最短路径影响，如图4所示。因而通过分析故障电流初始行波的传输过程，确定线长覆盖间接可测的不等式约束条件。

式中，f_3-6,f_6-8为对应图2中线路3-6和线路6-8的基于线长覆盖间接可测不等式约束条件函数；x_i(1≤i≤14)为对应图2中节点参数，取值0或1。

步骤4：在保证全网任意线路均可观测的前提下，得出等式约束与不等式约束，确定线路可测函数，将行波定位单元最优化配置问题抽象为经典的0-1规划模型。

式中，f_3-6,f_6-8为对应图2中线路3-6和线路6-8的基于线长覆盖间接可测不等式约束条件函数；x_i(1≤i≤14)为对应图2中节点参数，取值0或1。

步骤5：定位单元在其运行期间可能发生故障，或者某条线路退出运行，如图2所示的500kV区域电网，线路S6-9所处的地理位置及环境相对复杂，经常因线路发生故障而退出运行。使得电网的局部拓扑结构发生变化，导致节点间的最短路径变化，其故障行波传输路径也会由此变化。采用启发式训练方法对三种虚拟故障域配置情况进行计算分析，避免发生大幅度更改定位单元配置情况。基于虚拟故障域的配置装置预处理结果为：X1＝0，X2＝1，X6＝1，X9＝1，X11＝0，X13＝1，X14＝0。基于该配置情况，可获取可观测线路信息和不可观测信息，不可测信息为线路S_3-6、S_9-10，分别对两条线路进行间接可测性分析，得不等式约束为：

式中，f_3-6,f_9-10为对应图2中线路3-6和线路9-10的基于线长覆盖间接可测不等式约束条件函数；x_i(1≤i≤14)为对应图2中节点参数，取值0或1。

将以上约束条件整理、化简得到最终约束：

式中，f_3-6,f_9-10为对应图2中线路3-6和线路9-10的基于线长覆盖间接可测不等式约束条件函数；x_i(1≤i≤14)为对应图2中节点参数，取值0或1。

基于以上分析，有X2，X6，X9和X13为1，采用0-1整数规划算法进行优化配置计算，计算结果有2种:S2、S5、S6、S9、S13或S2、S6、S8、S9、S13。

步骤6：考虑线路冗余度因素影响，对上述两种方案进行冗余度比较，如表4所示

表4各配置方案下的线路冗余度表

配置方案	配置节点	R
			方案1	2、5、6、9、13	35
方案2	2、8、6、9、13	32

选取方案1位最终行波定位装置的最终配置方案。本方法变量数目为7，约束方程数为4，和现有方法相比，变量数目和约束方程数目减少，收敛速度较快。

Claims (6)

1.一种基于虚拟故障域的区域电网行波定位单元优化配置方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：考虑已安装行波定位单元、装置故障或者线路退出运行情况，增加等式约束x_c；

步骤2：获取网络拓扑信息，根据提出对应的划分规则及配置规则划分三种虚拟故障域，并确定虚拟故障域集F_3k下的行波定位装置配置情况P_k、相应等式约束及所有线路的可观测情况；

步骤3：线长覆盖间接可测，受行波传输的最短路径影响，确定行波传输最短路径，分析故障电流初始行波的传输过程，确定相应的不等式约束条件；

步骤4：在保证全网任意线路均可观测的前提下，得出等式约束与不等式约束，确定线路可测函数f_p，将行波定位单元最优化配置问题抽象为经典0-1规划模型；

步骤5：定位单元在其运行期间可能发生故障，或者某条线路退出运行，使得电网的局部拓扑结构发生变化，采用启发式训练方法对三种虚拟故障域配置情况进行计算分析；

步骤6：提高线路可靠性，对行波定位装置数目相同的配置方案，进行冗余度R分析，取冗余度最大的方案为最佳配置方案。

2.根据权利要求1所述一种基于虚拟故障域的区域电网行波定位单元优化配置方法，其特征在于：所述步骤2中，定义邻接矩阵A表征区域电网拓扑，基于此提出三种虚拟故障域模式的划分规则及对应的行波定位单元配置规则：

1)、对于虚拟故障域模式一，即终端线路，相邻变电站仅为一个的变电站称为终端变电站，连接的线路称为终端线路，对于较长的终端线路，采用组合单端测距算法能实现精确定位，此时终端站必定无需配置定位单元；但对于终端线路较短，故障反射波难以准确标定，此时终端站应配置定位单元；一般情况下，终端线路较长，与终端站相连接的变电站必须配置定位单元，形成该模式下的虚拟故障域F(i,0,0)或F(0,j,0)，该配置规则可保证该模式下的任意线路单端直接可测；

2)、对于虚拟故障域模式二，即普通线路S_m-n，线路的两端节点配置定位单元，形成该模式下的虚拟故障域F(m,n,0)；

3)、对于虚拟故障域模式三，即环网拓扑，分为三种类型的环网：

对于环网类型①，为三节点构成的独立环网，与其他环网有一条公共边，除公共边两侧的节点，环网上只剩一个节点，此时该节点必须配置，从而保证该节点连接的两条线路可测，即该环网下的虚拟故障域为F(i,0,0)；

对于环网类型②，独立环网，且环网与其他环网间有一公共节点，此环网故障时的初始波头传输均经过公共节点传输至网络中，此时公共节点S_g可不配置，即该环网下的虚拟故障域为F(m,0,0)或F(n 0,0)或F(m,n,0)；

对于环网类型③，该环网为复杂环网，环网与其他环网间的连接关系复杂，或者为多节点构成的独立环网；此时，与节点相连接的线路越多，增加的可观测区域越大，即选择在max(SUM1_i)所对应的节点i配置，构成虚拟故障域F(k,0,0)；

在计算节点SUM1_i值时，可能出现几个节点具有相同最大SUM1_i值的情况，这时由变量SUM2选择优化位置；当已选定的定位单元安装位置不变时，在节点j上放置定位单元后，计算电网拓扑中所有增加的可观测线路条数，并用SUM2表示，选择SUM2值较大所对应的节点为最佳优化位置。

3.根据权利要求1所述一种基于虚拟故障域的区域电网行波定位单元优化配置方法，其特征在于：所述步骤3中，计算复杂环网线路与各节点间的行波传输路径函数

以及临界点，基于临界点确定各区段下的行波传输路线，并求取

的值，考虑复杂环网采用双端测距法进行故障定位，即线路两侧必须至少存在一对节点保证该线路可观测，将其转换为数学概念，界定故障行波传输方向，获得线路覆盖间接可测的不等式约束：

式中，x_i表示为节点i(1≤i≤N)是否装有行波定位单元,取值1(装设)或0(未装设)；

为假设故障线路(1,2，…，M)的故障行波经过线路一端k到达节点i；

为假设故障线路(1,2，…，M)的故障行波经过线路一端j到达节点i。

4.根据权利要求1所述一种基于虚拟故障域的区域电网行波定位单元优化配置方法，其特征在于：所述步骤4中，等式约束与不等式约束，确定线路可测函数f_p，将行波定位单元最优化配置问题抽象为经典0-1规划模型；

等式约束：x_c＝1；x_e＝0,x_t＝1；

式中，x_c为系统中变电站已经装设的行波定位单元；x_t,x_e为经过预处理后确定的在节点t(1≤t≤N)装设行波定位单元和节点e(1≤e≤N)不装设行波定位单元不等式约束：

式中：x_i表示为节点i(1≤i≤N)是否装有行波定位单元；

为故障线路p故障行波经过线路p一端点k；

为故障线路p故障行波经过线路p一端点j

线路可测函数：f_p＝f_d∪f_e

式中，f_d为线路直接可测函数；f_e为线路间接可测函数；f_p＝0说明线路不能通过电流行波定位单元实现故障定位；f_p＝1说明线路能通过电流行波定位单元实现故障定位

经典0-1规划模型：

式中：N表示区域电网节点总个数；M为区域电网节点线路总条数；f(x)是全网配置的行波定位单元数目；x_i表示为节点i(1≤i≤N)是否装有行波定位单元；f_p表示故障线路P故障可识别。

5.根据权利要求1所述一种基于虚拟故障域的区域电网行波定位单元优化配置方法，其特征在于：所述步骤5中，基于虚拟故障域的配置装置预处理结果为：X1＝0，X2＝1，X6＝1，X9＝1，X11＝0，X13＝1，X14＝0；基于该配置情况，可获取可观测线路信息和不可观测信息，不可测信息为线路S_3-6、S_9-10，分别对两条线路进行间接可测性分析，得不等式约束为：

将以上约束条件整理、化简得到最终约束：

基于以上分析，有X2，X6，X9和X13为1，采用0-1整数规划算法进行优化配置计算，计算结果有2种:S2、S5、S6、S9、S13或S2、S6、S8、S9、S13。

6.根据权利要求1所述一种基于虚拟故障域的区域电网行波定位单元优化配置方法，其特征在于：所述步骤6中，对行波定位装置数目相同的配置方案，进行冗余度R分析，取冗余度最大的方案为最佳配置方案；

方案冗余度分析原则：在保证区域电网所有线路可观测的定位单元配置方案中，如果各方案的配置总数相同，则为使线路可靠性更高，取冗余度最大的方案为最佳配置方案；线路冗余度定义为：

式中，V_observe(p)为某条边P能被定位单元观测到的次数；L为区域电网所含支路总条数；R为保证全网可观测的配置方案线路冗余度，其值越大，说明各支路的可观测次数越多，可靠性也越高。

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