CN111651845B - 配电网故障定位方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

配电网故障定位方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种配电网故障定位方法、装置、电子设备及存储介质。配电网故障定位方法包括：在检测到配电网产生故障时，向所述配电网的节点发送故障定位请求，以使所述配电网中的节点在接收到故障定位请求后，进行所对应当前状态信息的反馈，其中，一个节点的当前状态信息包括开关分合信息和信号状态信息。基于接收到的所述开关分合信息，修正馈线网络拓扑，得到目标馈电网络拓扑，所述馈电网络拓扑是预先基于所述配电网中各个节点的开关分合信息和相邻节点信息构造的。基于所述信号状态信息以及所述目标馈电网络拓扑，定位所述配电网中的故障节点段。本发明提高了配电网中的故障定位的准确性。

Description

配电网故障定位方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及配电网自动化技术领域，尤其涉及一种配电网故障定位方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
在各类电子设备普及的今天，当在配电网发生故障时，迅速找到故障点并有效进行故障处理，是保障用户用电可靠性与安全性的必备条件，因此研究配电网故障定位方法具有十分重要的意义。
目前配电网故障定位的方法通常为基于矩阵算法的故障定位方法。该故障定位方法为基于配电网中各节点(例如，断路器、分段开关和联络开关等)之间是否存在馈线形成节点信息矩阵A。该节点信息矩阵A中，若第i个节点和第j个节点之间存在馈线，则Dij＝1。然后基于节点信息矩阵A以及配电网中各节点上传的电流信息形成故障信息矩阵B。该故障信息矩阵B中，若节点i流经故障电流，则Dij＝1；若节点i未流经故障电流，则Dij＝1。之后根据故障信息矩阵B上各元素的取值，确定哪些节点间发生故障，实现配电网故障定位。
但是，目前配电网故障定位方法依赖于固定的节点信息矩阵，而复杂的配电网包括的节点数量和连接方式多变，导致节点信息矩阵的准确性较低，进而使得故障定位的准确性较低。
发明内容
本发明提供一种配电网故障定位方法、装置、电子设备及存储介质，以提高故障定位的准确性。
第一方面，本发明实施例提供了一种配电网故障定位方法。该方法包括：
在检测到配电网产生故障时，向所述配电网的节点发送故障定位请求，以使所述配电网中的节点在接收到故障定位请求后，进行所对应当前状态信息的反馈，其中，一个节点的当前状态信息包括开关分合信息和信号状态信息；
基于接收到的所述开关分合信息，修正馈线网络拓扑，得到目标馈电网络拓扑，所述馈电网络拓扑是预先基于所述配电网中各个节点的开关分合信息和相邻节点信息构造的；
基于所述信号状态信息以及所述目标馈电网络拓扑，定位所述配电网中的故障节点段。
第二方面，本发明实施例还提供了一种配电网故障定位装置。该装置包括：
发送模块，用于在检测到配电网产生故障时，向所述配电网的节点发送故障定位请求，以使所述配电网中的节点在接收到故障定位请求后，进行所对应当前状态信息的反馈，其中，一个节点的当前状态信息包括开关分合信息和信号状态信息；
修正模块，用于基于接收到的所述开关分合信息，修正馈线网络拓扑，得到目标馈电网络拓扑，所述馈电网络拓扑是预先基于所述配电网中各个节点的开关分合信息和相邻节点信息构造的；
定位模块，用于基于所述信号状态信息以及所述目标馈电网络拓扑，定位所述配电网中的故障节点段。
第三方面，本发明实施例还提供了一种终端。该终端包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面任一所述的配电网故障定位方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种存储介质。该存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现如第一方面任一所述的配电网故障定位方法。
本发明中，由于在检测到配电网产生故障时，目标馈电网络拓扑是基于实时获取的配电网中各个节点的开关分合信息，对馈线网络拓扑进行修正后确定的。因此，该目标馈电网络拓扑可以准确反映当前配电网中实际运行的节点信息，也即是当前配电网络中实际流经信号的节点信息，为后续定位配网中故障位置奠定了基础。通过基于实时获取的目标馈电网络拓扑中各节点的信号状态信息定位配电网中的故障节点段，相较于相关技术中基于固定的节点信息矩阵实现配电网故障定位，本发明基于目标馈电网络拓扑对配电网中的故障定位的准确性更高。并且，实时确定的目标馈电网络拓扑，并基于实时获取的信息状态定位故障节点段也可以灵活满足配电网中节点数量和接线方式复杂多变的特征，提高了配电网的自动化水平。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种配电网对应的馈线网络拓扑的示意图；
图2是本发明实施例一提供的一种配电网故障定位方法的流程图；
图3是本发明实施例二提供的一种配电网故障定位方法的流程图；
图4是本发明实施例二提供的一种确定故障节点段的流程图；
图5是本发明实施例二提供的另一种确定故障节点段的流程图；
图6是本发明实施例二提供的一种对故障节点段进行容错校验处理的流程图；
图7是本发明实施例三提供的一种配电网故障定位装置的结构示意图；
图8是本发明实施例三提供的另一种配电网故障定位装置的结构示意图；
图9是本发明实施例四提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1为本发明实施例提供的一种配电网对应的馈线网络拓扑的示意图。如图1所示，该馈线网络拓扑包括11个节点(S1-S11)。该11个节点(又称馈线节点)包括与配电网中母线出口相连接的节点称为该馈电网络拓扑的首节点，与用电设备相连或者与地线相连的未节点，以及处于该首节点和未节点之间的中间节点。也即是，在配电网运行正常时电流通过馈线网络拓扑的方向上，电流首个通过的节点为首节点，电流在流出该馈线网络拓扑之前，最后通过的节点为末节点。示例的，各个节点可以为设置在配电网中馈线上的馈线终端单元(Feeder Terminal Unit，FTU)或者智能馈线终端单元(Smart Feeder TerminalUnit，SFTU)。
如图1所示，节点S1分别与母线出口、节点S2和节点S9连接，节点S2、节点S12、节点S13和节点S3依次连接，节点S3分别与节点S4和节点S7连接，节点S4、节点S6和节点S6依次连接，节点S6与用电设备连接。节点S7与节点S8连接，节点S8与用电设备连接。节点S9、节点S10和节点S11依次连接，节点S11与地线连接。其中，馈线网络拓扑的首节点为节点S1，末节点分别为节点S6、节点S8和节点S11。
需要说明的是，本发明实施例图1所示的馈电网络拓扑中的节点数量不对馈电网络拓扑可包括的节点的数量进行限定。
实施例一
图2为本发明实施例一提供的配电网故障定位方法的流程图。该方法可以应用于开关柜、电站主单元或者如图1所示的馈线网络拓扑中首节点的FTU(也即是配电网母线出口处的FTU)来执行，本发明实施例以该方法应用于开关柜为例。其中，开关柜和电站主单元可以用于管理馈线网络拓扑中的各个节点。如图2所示，具体包括如下步骤：
步骤201、在检测到配电网产生故障时，向配电网的节点发送故障定位请求，以使配电网中的节点在接收到该故障定位请求后，进行所对应当前状态信息的反馈。其中，一个节点的当前状态信息包括开关分合信息和信号状态信息。
开关分合信息可以用于反映节点当前处于分位状态或者合位状态。信号状态信息可以用于反映节点的信号流经状态。配电网中的节点在接收到故障定位请求后，向开关柜发送该节点对应的当前状态信息，实现对节点对应的当前状态信息的反馈。可选的，配电网中可以包括多个节点，则开光柜可以接收到该多个节点中每个节点对应的当前状态信息的反馈。
可选地，该信号状态信息可以第一状态、第二状态或第三状态。第一状态用于反映节点为过流状态，且流经该节点的电流方向与预设方向相同，过流状态指的是节点流经的电流超出该节点额定电流的状态。第二状态用于反映节点为过流状态，且流经该节点的电流信号方向与该预设方向相反。第三状态用于反映节点为正常状态，该正常状态指的是节点流经的电流未超出其额定电流的状态。其中，预设方向可以为配电网运行正常时电流通过馈线网络拓扑的方向(简称为正常方向)。并且第一状态、第二状态和第三状态可以通过数字标识。示例的，第一状态可以用1标识，第二状态可以用-1标识，第三状态可以用0标识，则信号状态信息S(i)可以为：
本发明实施例中，在开关柜检测到过电流后，可以确定配电网产生故障。此时，开关柜可以向配电网中的节点发送故障定位请求。
步骤202、基于接收到的开关分合信息，修正馈线网络拓扑，得到目标馈电网络拓扑。
馈电网络拓扑是预先基于配电网中各个节点的开关分合信息和相邻节点信息构造的。其中，任一节点的相邻节点信息用于反映在正常方向上，与该任一节点之间存在馈线的节点。可选的，任一节点的相邻节点信息包括该任一节点的相邻上游节点和/或该任一节点的相邻下游节点。任一节点的相邻上游节点指的是与该任一节点直接通过馈线连接的上游节点；任一节点的相邻下游节点指的是与该任一节点直接通过馈线连接的下游节点。不难理解的是，当该任一节点为馈电网络拓扑的首节点时，该任一节点的相邻节点信息仅包括相邻下游节点；当该任一节点为馈电网络拓扑的未节点时，该任一节点的相邻节点信息仅包括相邻上游节点。
示例的，请参考图1，节点S3的相邻节点信息包括节点S3的相邻上游节点为节点S13，节点S3的相邻下游节点为节点S4和节点S7。节点1的相邻节点信息包括节点1的相邻下游节点为节点S2和节点S9。
可选的，当配电网中包括多个节点时，开关柜基于接收到多个节点中每个节点对应的开关分合信息，修正馈线网络拓扑，得到目标馈电网络拓扑(又称目标馈线网络拓扑)。
步骤203、基于信号状态信息以及目标馈电网络拓扑，定位配电网中的故障节点段。
配电网中的故障节点段指的是配电网中至少两个节点之间发生故障的区段。可选的，开关柜可以将目标馈电网络拓扑中各节点的信号状态信息进行比较，将相邻两个信号状态信息不同的节点之间确定为配电网中的故障节点段。
可选的，当配电网中包括多个节点时，开关柜基于接收到多个节点中每个节点对应的信号状态信息信号状态信息。
本发明实施例中，由于在检测到配电网产生故障时，目标馈电网络拓扑是基于实时获取的配电网中各个节点的开关分合信息，对馈线网络拓扑进行修正后确定的。因此，该目标馈电网络拓扑可以准确反映当前配电网中实际运行的节点信息，也即是当前配电网络中实际流经信号的节点信息，为后续定位配网中故障位置奠定了基础。通过基于实时获取的目标馈电网络拓扑中各节点的信号状态信息定位配电网中的故障节点段，相较于相关技术中基于固定的节点信息矩阵实现配电网故障定位，本发明基于目标馈电网络拓扑对配电网中的故障定位的准确性更高。并且，实时确定的目标馈电网络拓扑，并基于实时获取的信息状态定位故障节点段也可以灵活满足配电网中节点数量和接线方式复杂多变的特征，提高了配电网的自动化水平。
实施例二
图3是本发明实施例二提供的一种配电网故障定位方法的流程图。该方法可以应用于开关柜、电站主单元或者如图1所示的馈线网络拓扑中首节点的FTU(也即是配电网母线出口处的FTU)来执行，本发明实施例以该方法应用于开关柜为例。其中，开关柜和电站主单元可以用于管理馈线网络拓扑中的各个节点。如图3所示，具体包括如下步骤：
步骤301、获取配电网中各节点的开关分合信息和相邻节点信息。
可选的，开关柜可以具有存储装置，该存储装置中可以预先存储有配电网中各节点的开关分合信息和相邻节点信息。开关柜可以从其存储设备中获取该开关分合信息和相邻节点信息。
示例的，如表1所示，假设开关柜存储的配电网包括13个节点，且各个节点的开关分合信息均反映其处于合位状态，该各个节点的相邻节点信息如表1。
表1
节点 相邻上游节点 相邻下游节点
S1 - S2，S9
S2 S1 S12
S3 S13 S4.S7
S4 S3 S5
S5 S4 S6
S6 S5 -
S7 S3 S8
S8 S7 -
S9 S1 S10
S10 S9 S11
S11 S10 -
S12 S2 S13
S13 S12 S3
由表1可知，节点S1的相邻节点信息包括相邻下游节点S2和节点S9；节点S2的相邻节点信息包括相邻上游节点S1和相邻下游节点S12等等。
步骤302、基于开关分合信息和相邻节点信息构造馈电网络拓扑。
可选的，开关柜可以将配电网中开关分合信息为反映处于合位状态的节点，确定为待处理节点。基于所有待处理节点的相邻节点信息构造配电网对应的馈电网络拓扑。其中，处于合位状态的节点可以认为是正在运行的节点，处于分位状态的节点可以认为是暂停运行的节点。
示例的，基于上述步骤301示例的各节点的开关分合信息和相邻节点信息构造的馈电网络拓扑为图1所示的馈电网络拓扑。
步骤303、在检测到配电网产生故障时，向配电网的节点发送故障定位请求，以使配电网中的节点在接收到故障定位请求后，进行所对应当前状态信息的反馈。其中，一个节点的当前状态信息包括开关分合信息和信号状态信息。
可选的，开关柜可以向配电网对应的馈电网络拓扑中的各个节点均发送故障定位请求，以使接收到该故障定位请求的节点向开关柜发送其当前状态信息。
或者，开关柜也可以向配电网对应的馈线网络拓扑的首节点发送故障定位请求，以使馈线网络拓扑的首节点接收到故障定位请求后，进行所对应当前状态的反馈，并向该首节点的相邻下游节点发送传递故障定位请求。其中，向目标节点发送传递故障定位请求，以使该目标节点在接收到传递故障定位请求后，进行所对应当前状态的反馈。当目标节点为处于合位状态时，向目标节点发送传递故障定位请求还使处于合位状态的目标节点向其相邻下游节点发送传递故障定位请求。其中，目标节点为馈线网络拓扑的首节点的所有下游节点中任一节点，当目标节点处于分位状态时，目标节点的当前状态信息还包括停止定位响应，该停止定位响应用于指示当前目标节点为切除状态，该切除状态指的是目标节点需要在修正馈线网络拓扑中被剔除，该目标节点不参与定位。
具体的，开关柜可以向配电网对应的馈线网络拓扑的首节点发送故障定位请求，以使接收到该故障定位请求的首节点向开关柜发送其当前状态信息。当该首节点处于合位状态时，该首节点还向其相邻下游节点发送传递故障定位请求，以使接收到该传递故障定位请求的节点，向开关柜发送其当前状态信息，且在该接收到传递故障定位请求的节点处于合位状态时，向其相邻下游节点发送传递故障定位请求。依次向下游节点发送传递故障定位请求，直至接收到传递故障定位请求的节点为处于分位状态的节点，或者接收到传递故障定位请求的节点为馈线网络拓扑的末节点时，该节点向开关柜发送其当前状态信息，但并不向其相邻下游节点发送传递故障请求。
示例的，假设配电网对应的馈电网络拓扑为图1所示的馈电网络拓扑。且节点S6和节点S8为处于合位状态的节点，其余节点处于开位状态。开关柜可以向节点S1发送故障定位请求。该节点S1向开关柜发送其当前状态信息后，向节点S2和节点S9发送传递故障定位请求。节点S2向开关柜发送其当前状态信息，并向S12发送传递故障定位请求。…直至节点S6、节点S8以及节点S11接收到传递故障定位请求后，仅向开关柜发送其当前状态信。
步骤304、基于接收到的开关分合信息，修正馈线网络拓扑，得到目标馈电网络拓扑。
其中，馈电网络拓扑可以上述步骤302构造的。
可选的，基于接收到的开关分合信息，修正馈线网络拓扑得到目标馈电网络拓扑的过程可以包括：开关柜基于接收到的开关分合信息停止定位响应，剔除馈电网络拓扑中处于分位状态的节点以及发送停止定位响应的节点，确定由剩余节点构造的目标馈电网络拓扑。
进一步的，基于接收到的开关分合信息，修正馈线网络拓扑得到目标馈电网络拓扑的过程还可以包括：开关柜基于接收到的开关分合信息以及，剔除馈电网络拓扑中处于分位状态的节点，确定由剩余节点构造的目标馈电网络拓扑。
这样，由于目标馈电网络拓扑是基于实时获取的配电网中各个节点的开关分合信息，对馈线网络拓扑进行剔除停止运行的节点后确定的。因此，该目标馈电网络拓扑可以准确地反映当前配电网中实际运行的节点信息，为后续定位配网中故障位置奠定了基础。
步骤305、将目标馈电网络拓扑中的节点划分至n级树支，n为正整数。
其中，1级树支(又称干枝)包括目标馈电网络拓扑的首节点。n+1级树支包括n级树支的末节点的相邻下游节点与目标下游节点之间的节点，该目标下游节点为n级树支的末节点的相邻下游节点的所有下游节点中，首个具有的相邻下游节点个数大于1的节点。该首个具有的相邻下游节点个数大于1的节点可以理解为在配电网运行正常时电流通过目标馈电网络拓扑的方向(简称正常方向)上，与n级树支的末节点的相邻下游节点之间经过节点最少的，具有的相邻下游节点个数大于1的节点。树支的首节点指的是在树支包括的多个节点中，正常方向上首个通过电流的节点。树支的未节点指的是在树支包括的多个节点中，正常方向上最后一个通过电流的节点。
示例的，请继续参考图1，假设图1所示的馈电网络拓扑为目标馈电网络拓扑，该目标馈电网络拓扑的具有3级树支。请参考下述表2，其示处了目标馈电网络拓扑中所有树支。
表2
树支编号 树支包括的节点 首节点 末节点
1级树支 干枝 S1 S1 S1
2级树支 2-1树支 S2，S12，S13，S3 S2 S3
3级树支 3-1树支 S4，S5.S6 S4 S6
3级树支 3-2树支 S7，S8 S7 S8
2级树支 2-2树支 S9，S10，S11 S9 S11
1级树支(干枝)包括节点S1，该干枝的首节点和末节点均为节点S1。2级树支有两个，分别为第一2级树支(2-1树支)和第二2级树支(2-2树支)。2-1树支包括节点S2、节点S12、节点S13和节点3，其首节点为节点S2，其末节点S3。2-2树支包括节点S9、节点S10和节点S11，其首节点为S9，末节点为S11。3级树支两个，分别为第一3级树支(3-1树支)和第二3级树支(3-2树支)。3-1树支包括节点S4、节点S5和节点S6，其首节点为S4，其末节点为S6。3-2树支包括节点S7和节点S8，其首节点为S7，其末节点为S8。
步骤306、获取目标馈电网络拓扑中所有树支的首节点的信号状态信息，以及末节点的信号状态信息。
步骤307、判断目标树支的首节点的信号状态信息与该目标树支的末节点的信号状态信息是否相同。当目标树支的首节点的信号状态信息与该目标树支的末节点的信号状态信息不同时，执行步骤308；当目标树支的首节点的信号状态信息与该目标树支的末节点的信号状态信息不同时，执行步骤309。
其中，目标树支为目标馈电网络拓扑中所有树支中的任一树支。开关柜可以比较目标树支的首节点的信号状态信息和末节点的信号状态信息，比较结果可以认为是该目标树支的状态。
示例的，与上述用数字标识节点的信号状态信息对应的是，目标树支T的首节点的信号状态信息s(T0)与末节点的信号状态信息s(Te)的比较结果，也即是该目标树支T的状态F(T)可以为：
其中，当F(T)＝0，F(T)＝1以及F(T)＝0时，表明目标树支T的首节点的信号状态信息s(T0)与末节点的信号状态信息s(Te)相同；当F(T)＝2时，表明目标树支T的首节点的信号状态信息s(T0)与末节点的信号状态信息s(Te)不同。
步骤308、确定目标树支为故障节点段。
可选的，目标树支为故障节点段可以指的是目标树支包括的各个节点之间均为故障节点段。
本发明实施例中，请参考图4，确定目标树支为故障节点段的过程还可以包括：
步骤401、获取目标树支包括的所有节点的信号状态信息。
当目标树支的首节点的信号状态信息与该目标树支的末节点的信号状态信息不同时，获取目标树支包括的所有节点的信号状态信息。
步骤402、当目标树支的任一节点与该任一节点的相邻下游节点的信号状态不同时，确定目标树支的该任一节点与该任一节点的相邻下游节点之间为故障节点段。
示例的，假设目标树支为上述3-2树支树支，该3-2树支树支包括的所有节点为节点S7和节点8。且假设节点S7的信号状态信息为第一状态，节点S8的信号状态信息均为第三状态。开关柜可以比较节点S7的信号状态信息与节点S8的信号状态信息，确定二者不同。则开关柜确定节点S7和节点S8之间为故障节点段。
步骤309、确定目标树支为非故障节点段。对目标馈电网络拓扑的分叉区进行故障判别，确定故障节点段。
请参考图5，其示出了本发明实施例二提供的另一种确定故障节点段的流程图。如图5所示，开关柜对目标馈电网络拓扑的分叉区进行故障判别确定故障节点段的过程可以包括：
步骤501、确定目标馈电网络拓扑的分叉区，该分叉区包括n级树支的末节点和多个n+1级树支的首节点。
其中，确定的目标馈电网络拓扑的分叉区的数量可以为一个或多个。
示例的，请继续参考图1，假设图1所示的馈电网络拓扑为目标馈电网络拓扑，该目标馈电网络拓扑的具有2个分叉区。请参考下述表3，其示处了目标馈电网络拓扑中所有分叉区。
表3
分叉区 分叉区包括的节点 首节点 末节点
分叉区1 S1，S2，S9 S1 S2，S9
分叉区2 S3，S4，S7 S3 S4，S7
目标馈电网络拓扑的分叉区包括第一分叉区(分叉区1)和第二分叉区(分叉区2)。分叉区1包括1级树支的末节点S1、第一2级树支(2-1树支)的首节点S2以及第二2级树支(2-2树支)的首节点S9。则分叉区1的首节点为节点S1，末节点为节点S2和节点S9。分叉区2包括2级树支的末节点S3、第一3级树支(3-1树支)的首节点S4以及第二3级树支(3-2树支)的首节点S7。则分叉区2的首节点为节点S3，末节点为节点S4和节点S7。
步骤502、获取分叉区的所有节点的信号状态信息。
当目标馈电网络的分叉区数量为多个时，获取每个分叉区的所有节点的信号状态信息。
步骤503、当分叉区的首节点的信号状态信息为第一状态，且分叉区的末节点的信号状态信息均不为第一状态时，确定分叉区为故障节点段。
当分叉区的首节点的信号状态信息为第一状态，且分叉区的末节点的信号状态信息均为第三状态时，或者，当分叉区的首节点的信号状态信息为第一状态，且分叉区的末节点的信号状态信息包括第二状态和第三状态时，确定分叉区内部故障，即确定分叉区包括的节点之间故障，则确定该分叉区为故障节点段。
步骤504、当分叉区的首节点的信号状态信息为第一状态，且分叉区的末节点中任一末节点的信号状态信息为第一状态时，确定分叉区为非故障节点段。
当分叉区的首节点的信号状态信息为第一状态，且分叉区的末节点中任一末节点的信号状态信息为第一状态时，确定分叉区外部故障，且该外部故障的节点段为树支状态为第一状态的树支上。
步骤505、当分叉区的首节点的信号状态信息为第三状态，且分叉区的末节点的信号状态信息包括第二状态和第三状态，确定分叉区为故障节点段。
当分叉区的首节点的信号状态信息为第三状态，且分叉区的末节点中一个或多个末节点的信号状态信息为第二状态，剩余末节点的信号状态信息均为第三状态时，确定分叉区内部故障，则确定该分叉区为故障节点段。其中，剩余末节点为分叉区的多个末节点中，除信号状态信息为第二状态的末节点之外的末节点。
步骤506、当分叉区的首节点的信号状态信息，以及分叉区的末节点的信号状态信息均为第三状态时，确定分叉区为非故障节点段。
需要说明的是，确定分叉区为故障节点段可以认为指的是分叉区中各个节点之间均为故障节点段。并且上述步骤311至步骤314中均以一个分叉区为例进行说明。不难理解的是，当目标馈电网络拓扑的分叉区的数量为多个时，在步骤310获取到每个分叉区的所有节点状态信息后。对于每个分叉区均需要执行步骤311至步骤314，以确定该分叉区是否为故障节点段。
本发明实施例中，在确定分叉区为故障节点段之后，还可以对确定为故障节点段的目标分叉区进行进一步故障判别，确定目标分叉区的故障节点段。对确定为故障节点段的目标分叉区进行进一步故障判别，确定故障节点段的过程可以包括：获取该目标分叉区包括的所有节点的信号状态信息。当该目标分叉区的任一节点与该任一节点的相邻下游节点的信号状态不同时，确定该任一节点与该任一节点的相邻下游节点之间为该标分叉区的故障节点段。
步骤310、对故障节点段进行容错校验处理，确定容错校验处理后的故障节点段。
本发明实施例中，如图6所示，对故障节点段进行容错校验处理，确定容错校验处理后的故障节点段的过程可以包括：
步骤601、获取故障节点段的首节点的所有上游节点的信号状态信息。
故障节点段的首节点的所有上游节点指的是该故障节点段的首节点在目标馈电网络拓扑中所对应的节点的所有上游节点。可选的，故障节点段可以包括多个子节点段，每个子节点段表示相邻的两个节点之间故障，则获取故障节点段的首节点的所有上游节点的信号状态信息可以为分别获取故障节点段包括的每个子节点段的首节点的所有上游节点的信号状态信息。
示例的，以上述图1所示的馈电网络拓扑为目标馈电网络拓扑为例。假设故障节点段包括节点S7和节点S8之间的第一子节点段以及节点S9和节点S10之间的第二子节点段。则分别获取第一子节点段的首节点S7的所有上游节点的信号状态信息：节点S1、节点S2、节点S12、节点S13和节点S3的信号状态信息。以及，获取第二子节点段的首节点S9的所有上游节点的信号状态信息：节点S1的信号状态信息。
步骤602、当所有上游节点中信号状态信息为第三状态的节点的数量大于或等于指定阈值时，将所有上游节点中首个相邻的目标节点对确定为遗漏故障节点段。
其中，该目标节点对所包括的两个节点的信号状态信息分别为第一状态和第三状态。首个相邻的目标节点对指的是在正常方向上，第一个相邻的目标节点对。当所有上游节点中信号状态信息为第三状态的节点的数量大于或等于指定阈值时，表明信号状态信息为第三状态的节点产生的畸变，干扰了故障定位，使得确定的故障节点段可能出现遗漏。则开关柜需要确定遗漏故障节点段。当所有上游节点中信号状态信息为第三状态的节点的数量小于指定阈值时，表明信号状态信息为第三状态的节点产生的畸变，对故障定位的干扰较小(几乎忽略不计)，则可以直接将上述确定的故障节点段确定为最终故障定位结果。
可选的，当故障节点段包括多个子节点段时，对于获取的每个子节点段的首节点的所有上游节点，分别判断该所有上游节点中信号状态信息为第三状态的节点的数量是否大于或等于指定阈值。
示例的，指定阈值可以为2个。以步骤310中的示例为例，假设节点S7的所有上游节点中，节点S1、节点S2和节点S13的信号状态信息均为第一状态，节点S12和节点S3的信号状态信息均为第三状态，则目标节点对为节点S2和节点12，确定节点S2和节点S12之间为遗漏故障节点段。
步骤603、将遗漏故障节点段添加至故障节点段。
这样，由于可以确定遗漏故障节点段，一定程度上避免了故障遗漏，提高了故障定位的准确性。
还需要说明的是，本发明实施例提供的配电网故障定位方法不仅可以应用于上述图1所示的馈电网络拓扑为单电源馈电网络拓扑对应的配电网故障定位。当然，其也可以应用于分布式电源(多电源)馈电网络拓扑对应的配电网故障定位，本发明实施例对此不做限定。示例的，当本发明实施例提供的配电网故障定位方法应用于分布式电源馈电网络拓扑对应的配电网故障定位时，在执行上述步骤201或者上述步骤301之前，首先需要对分布式电源馈电网络拓扑对应的配电网中，多个电源进行筛选处理，确定目标电源。然后将配电网中该目标电源所在部分配电网确定目标配电网。之后对该目标配电网执行步骤201或步骤301。示例的，对分布式电源馈电网络拓扑对应的配电网中，多个电源进行筛选处理，确定目标电源包括，将该多个电源中，与配电网母线直连的电源称为目标电源。
本发明实施例中，由于在检测到配电网产生故障时，目标馈电网络拓扑是基于实时获取的配电网中各个节点的开关分合信息，对馈线网络拓扑进行修正后确定的。因此，该目标馈电网络拓扑可以准确反映当前配电网中实际运行的节点信息，也即是当前配电网络中实际流经信号的节点信息，为后续定位配网中故障位置奠定了基础。通过基于实时获取的目标馈电网络拓扑中各节点的信号状态信息定位配电网中的故障节点段，相较于相关技术中基于固定的节点信息矩阵实现配电网故障定位，本发明基于目标馈电网络拓扑对配电网中的故障定位的准确性更高。并且，实时确定的目标馈电网络拓扑，并基于实时获取的信息状态定位故障节点段也可以灵活满足配电网中节点数量和接线方式复杂多变的特征，提高了配电网的自动化水平。
并且，本发明实施例提供的配电网故障定位方法，相较于相关技术，原理清晰，计算量较小，故障定位的耗时较低，稳定性较高。
实施例三
本发明实施例所提供的配电网故障定位装置可执行本发明任意实施例所提供的配电网故障定位方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
请参考图7，其示处了本发明实施例三提供的一种配电网故障定位装置的结构示意图。该装置包括：
发送模块701，用于在检测到配电网产生故障时，向配电网的节点发送故障定位请求，以使配电网中的节点在接收到故障定位请求后，进行所对应当前状态信息的反馈，其中，一个节点的当前状态信息包括开关分合信息和信号状态信息。
修正模块702，用于基于接收到的开关分合信息，修正馈线网络拓扑，得到目标馈电网络拓扑，馈电网络拓扑是预先基于配电网中各个节点的开关分合信息和相邻节点信息构造的。
定位模块703，用于基于信号状态信息以及目标馈电网络拓扑，定位配电网中的故障节点段。
本发明实施例提供的配电网故障定位装置，由于在检测到配电网产生故障时，目标馈电网络拓扑是基于实时获取的配电网中各个节点的开关分合信息，对馈线网络拓扑进行修正后确定的。因此，该目标馈电网络拓扑可以准确反映当前配电网中实际运行的节点信息，也即是当前配电网络中实际流经信号的节点信息，为后续定位配网中故障位置奠定了基础。通过基于实时获取的目标馈电网络拓扑中各节点的信号状态信息定位配电网中的故障节点段，相较于相关技术中基于固定的节点信息矩阵实现配电网故障定位，本发明基于目标馈电网络拓扑对配电网中的故障定位的准确性更高。并且，实时确定的目标馈电网络拓扑，并基于实时获取的信息状态定位故障节点段也可以灵活满足配电网中节点数量和接线方式复杂多变的特征，提高了配电网的自动化水平。
可选的，定位模块703，还用于：将目标馈电网络拓扑中的节点划分至n级树支，1级树支包括目标馈电网络拓扑的首节点，n+1级树支包括n级树支的末节点的相邻下游节点与目标下游节点之间的节点，目标下游节点为n级树支的末节点的相邻下游节点的所有下游节点中，首个具有的相邻下游节点个数大于1的节点，n为正整数。获取目标馈电网络拓扑中所有树支的首节点的信号状态信息，以及末节点的信号状态信息。当目标树支的首节点的信号状态信息与目标树支的末节点的信号状态信息不同时，确定目标树支为故障节点段，目标树支为所有树支中的任一树支。
可选的，定位模块703，还用于当目标树支的首节点的信号状态信息与目标树支的末节点的信号状态信息不同时，获取目标树支包括的所有节点的信号状态信息。当目标树支的任一节点与任一节点的相邻下游节点的信号状态不同时，确定任一节点与任一节点的相邻下游节点之间为故障节点段。
可选的，信号状态信息包括第一状态、第二状态或第三状态，第一状态用于反映信号流经节点，且流经的信号方向与预设方向相同，第二状态用于反映信号流经节点，且流经的信号方向与预设方向相反，第三状态用于反映信号未流经节点。
可选的，定位模块703，还用于：确定目标馈电网络拓扑的分叉区，分叉区包括n级树支的末节点和多个n+1级树支的首节点。
获取分叉区的所有节点的信号状态信息。当分叉区的首节点的信号状态信息为第一状态，且分叉区的末节点的信号状态信息均不为第一状态时，确定分叉区为故障节点段。
当分叉区的首节点的信号状态信息为第一状态，且分叉区的末节点中任一末节点的信号状态信息为第一状态时，确定分叉区为非故障节点段。
当分叉区的首节点的信号状态信息为第三状态，且分叉区的末节点的信号状态信息包括第二状态和第三状态，确定分叉区为故障节点段。
当分叉区的首节点的信号状态信息，以及分叉区的末节点的信号状态信息均为第三状态时，确定分叉区为非故障节点段。
可选的，如图8所示，该设备还包括：
获取模块704，用于获取故障节点段的首节点的所有上游节点的信号状态信息。
确定模块705，用于当所有上游节点中信号状态信息为第三状态的节点的数量大于或等于指定阈值时，将所有上游节点中首个目标相邻节点对确定为遗漏故障节点段，其中，目标相邻节点对所包括的两个相邻的节点的信号状态信息分别为第一状态和第三状态。
添加模块706，用于将遗漏故障节点段添加至故障节点段。
可选的，发送模块701，还用于：向配电网对应的馈线网络拓扑的首节点发送故障定位请求，以使馈线网络拓扑的首节点接收到故障定位请求后，进行所对应当前状态的反馈，并向馈线网络拓扑的首节点的相邻下游节点发送传递故障定位请求。向目标节点发送传递故障定位请求，以使目标节点在接收到传递故障定位请求后，进行所对应当前状态信息的反馈；当目标节点处于合位状态时，向目标节点发送传递故障定位请求，还使处于合位状态的目标节点向目标节点的相邻下游节点发送传递故障定位请求。其中，目标节点为馈线网络拓扑的首节点的所有下游节点中任一节点，当目标节点处于分位状态时，目标节点的当前状态信息还包括停止定位响应。
实施例四
图9为本发明实施例四提供的一种电子设备的结构示意图，如图9所示，该电子设备包括处理器90、存储器91、输入装置92和输出装置93。电子设备中处理器90的数量可以是一个或多个，图9中以一个处理器90为例；电子设备中的处理器90、存储器91、输入装置92和输出装置93可以通过总线或其他方式连接，图9中以通过总线连接为例。
存储器91作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的配电网故障定位方法对应的程序指令/模块(例如，配电网故障定位装置中的发送模块901、修正模块902和定位模块903)。处理器90通过运行存储在存储器91中的软件程序、指令以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的配电网故障定位方法。
存储器91可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器91可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器91可进一步包括相对于处理器90远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
实施例五
本发明实施例四还提供一种存储介质，该存储介质上存储有程序，程序被处理器执行时实现如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的配电网故障定位方法。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述搜索装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种配电网故障定位方法，其特征在于，包括：
在检测到配电网产生故障时，向所述配电网的节点发送故障定位请求，以使所述配电网中的节点在接收到故障定位请求后，进行所对应当前状态信息的反馈，其中，一个节点的当前状态信息包括开关分合信息和信号状态信息；所述开关分合信息包括合位状态和分位状态，处于所述合位状态的节点为正在运行的节点；处于所述分位状态的节点为暂停运行的节点；
基于接收到的所述开关分合信息，修正馈线网络拓扑，得到目标馈电网络拓扑，所述馈电网络拓扑是预先基于所述配电网中各个节点的开关分合信息和相邻节点信息构造的；
基于所述信号状态信息以及所述目标馈电网络拓扑，定位所述配电网中的故障节点段；
其中，所述基于接收到的所述开关分合信息，修正馈线网络拓扑，得到目标馈电网络拓扑包括：
基于接收到的开关分合信息以及，剔除馈电网络拓扑中处于分位状态的节点，确定由剩余节点构造的目标馈电网络拓扑。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述信号状态信息以及所述目标馈电网络拓扑，定位所述配电网中的故障节点段，包括：
将所述目标馈电网络拓扑中的节点划分至n级树支，1级树支包括所述目标馈电网络拓扑的首节点，n+1级树支包括n级树支的末节点的相邻下游节点与目标下游节点之间的节点，所述目标下游节点为所述n级树支的末节点的相邻下游节点的所有下游节点中，首个具有的相邻下游节点个数大于1的节点，所述n为正整数；
获取所述目标馈电网络拓扑中所有树支的首节点的信号状态信息，以及末节点的信号状态信息；
当目标树支的首节点的信号状态信息与所述目标树支的末节点的信号状态信息不同时，确定所述目标树支为故障节点段，所述目标树支为所述所有树支中的任一树支。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当目标树支的首节点的信号状态信息与所述目标树支的末节点的信号状态信息不同时，确定所述目标树支为故障节点段，包括：
当目标树支的首节点的信号状态信息与所述目标树支的末节点的信号状态信息不同时，获取所述目标树支包括的所有节点的信号状态信息；
当所述目标树支的任一节点与所述任一节点的相邻下游节点的信号状态不同时，确定所述任一节点与所述任一节点的相邻下游节点之间为故障节点段。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述信号状态信息包括第一状态、第二状态或第三状态，所述第一状态用于反映节点为过流状态，且流经节点的电流方向与预设方向相同，所述第二状态用于反映节点为过流状态，且流经节点的电流方向与所述预设方向相反，所述第三状态用于反映节点为正常状态。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述信号状态信息以及所述目标馈电网络拓扑，定位所述配电网中的故障节点段，还包括：
确定所述目标馈电网络拓扑的分叉区，所述分叉区包括n级树支的末节点和多个n+1级树支的首节点；
获取所述分叉区的所有节点的信号状态信息；
当所述分叉区的首节点的信号状态信息为所述第一状态，且所述分叉区的末节点的信号状态信息均不为所述第一状态时，确定所述分叉区为故障节点段；
当所述分叉区的首节点的信号状态信息为所述第一状态，且所述分叉区的末节点中任一末节点的信号状态信息为所述第一状态时，确定所述分叉区为非故障节点段；
当所述分叉区的首节点的信号状态信息为所述第三状态，且所述分叉区的末节点的信号状态信息包括所述第二状态和所述第三状态，确定所述分叉区为故障节点段；
当所述分叉区的首节点的信号状态信息，以及所述分叉区的末节点的信号状态信息均为所述第三状态时，确定所述分叉区为非故障节点段。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述故障节点段的首节点的所有上游节点的信号状态信息；
当所述所有上游节点中信号状态信息为所述第三状态的节点的数量大于或等于指定阈值时，将所述所有上游节点中首个目标相邻节点对确定为遗漏故障节点段，其中，所述目标相邻节点对所包括的两个相邻的节点的信号状态信息分别为第一状态和第三状态；
将所述遗漏故障节点段添加至所述故障节点段。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向所述配电网的节点发送故障定位请求，包括：
向所述配电网对应的馈线网络拓扑的首节点发送故障定位请求，以使所述馈线网络拓扑的首节点接收到所述故障定位请求后，进行所对应当前状态的反馈，并向所述馈线网络拓扑的首节点的相邻下游节点发送传递故障定位请求；
其中，向目标节点发送传递故障定位请求，以使所述目标节点在接收到传递故障定位请求后，进行所对应当前状态信息的反馈；当所述目标节点处于合位状态时，向目标节点发送传递故障定位请求，还使处于合位状态的目标节点向所述目标节点的相邻下游节点发送所述传递故障定位请求；所述目标节点为所述馈线网络拓扑的首节点的所有下游节点中任一节点，当所述目标节点处于分位状态时，所述目标节点的当前状态信息还包括停止定位响应。
8.一种配电网故障定位装置，其特征在于，包括：
发送模块，用于在检测到配电网产生故障时，向所述配电网的节点发送故障定位请求，以使所述配电网中的节点在接收到故障定位请求后，进行所对应当前状态信息的反馈，其中，一个节点的当前状态信息包括开关分合信息和信号状态信息；所述开关分合信息包括合位状态和分位状态，处于所述合位状态的节点为正在运行的节点；处于所述分位状态的节点为暂停运行的节点；
修正模块，用于基于接收到的所述开关分合信息，修正馈线网络拓扑，得到目标馈电网络拓扑，所述馈电网络拓扑是预先基于所述配电网中各个节点的开关分合信息和相邻节点信息构造的；
定位模块，用于基于所述信号状态信息以及所述目标馈电网络拓扑，定位所述配电网中的故障节点段；
其中，所述修正模块，具体用于基于接收到的开关分合信息以及，剔除馈电网络拓扑中处于分位状态的节点，确定由剩余节点构造的目标馈电网络拓扑。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的配电网故障定位方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的配电网故障定位方法。
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