一种基于改进蚁群算法的配电网故障定位方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115825645A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211071892.5(22)申请日2022.09.02(71)申请人中国计量大学地址310018浙江省杭州市学源街258号中国计量大学(72)发明人何世雨焦建格(51)Int.Cl.G01R31/08(2020.01)G06N3/006(2023.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种基于改进蚁群算法的配电网故障定位方法(57)摘要本发明涉及一种基于改进蚁群算法的配电网故障定位方法，包括以下步骤：馈线自动单元获取电流信息，主站将开关过电流信息汇总分析；对所有开关进行区域划分；构造算法中的开关函数和评价函数；根据区域划分后的故障信息，采用改进蚁群算法进行故障定位，输出定位结果。本发明的优点是：首次在配电网故障定位中引入了交叉变异操作，克服传统蚁群算法在故障定位中容易陷入局部最优的局限性，并且汲取了遗传算法并行运算的特点，克服传统蚁群算法在故障定位中初期收敛较慢的局限性提升了故障定位的速度和准确度，缩短了响应时间。CN115825645ACN115825645A权利要求书1/1页1.一种基于改进蚁群算法的配电网故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：馈线自动单元获取电流信息并上报，主站将开关过电流信息进行汇总分析；步骤2：对所有开关进行区域划分，输入配电网的基本信息，如环网、分支标志开关、联络开关等情况，根据配电网类型，保留需要故障定位的区域；步骤3：构造算法中的开关函数和评价函数；步骤4：使用遗传算法获取较优解，依此形成初始信息素矩阵；步骤5：根据区域划分后的故障信息和初始信息素，采用改进蚁群算法进行故障定位，输出定位结果。2.根据权利要求1所述的一种基于改进蚁群算法的配电网故障定位方法，其特征在于，所述步骤5中，采用改进蚁群算法获得故障线路具体为：首先生成m只蚂蚁经过每个开关选择的路径并记录，形成迭代种群，随机选择个体进行交叉变异操作，然后这m只蚂蚁同时利用构造好的评价函数对区域划分后的开关信息进行评价值计算，使用轮盘赌法选择个体，记录评价值低的个体，若未满足终止条件，则对下一代种群继续迭代，直至满足终止条件。评价值最小的解即为最优解，其中值为1的部分为故障线路。3.根据权利要求1所述的一种基于改进蚁群算法的配电网故障定位方法，其特征在于，所述算法所需初始化变量包括种群规模、最大遗传代数、变异概率、信息素蒸发系数、精英蚂蚁数、最大迭代次数。4.根据权利要求2所述的一种基于改进蚁群算法的配电网故障定位方法，其特征在于，所述终止条件为迭代次数达到设置的最大迭代次数，其中最大迭代次数和种群规模根据配电网复杂程度确定，种群规模约为配电网节点数的1.5倍。2CN115825645A说明书1/4页一种基于改进蚁群算法的配电网故障定位方法技术领域[0001]本发明涉及配电网自动化领域，具体是指一种基于改进蚁群算法的配电网故障定位方法。背景技术[0002]用户在供电安全、品质等方面对配电网的要求越来越高，它的安全、可靠、灵活和经济都将直接影响到企业正常的生产和生活，配电网一旦发生故障，会造成严重的社会损失，给人们的生活带来极大阻碍。因此，对配电网络进行高水平故障自动定位的研究，具有很大的社会效益和经济效益。[0003]随着我国配电网自动化的发展，故障传输信息增多：电气量信息、开关信息、保护信息等。如何有效利用这些信息，实现快速有效的故障定位，使配电网的潜力被最大程度开发是配电网自动化发展的趋势。现有的配电网故障定位方法，都存在各自的优缺点，需要因地制宜，根据当地实际情况采取相应的措施。[0004]蚁群算法进行故障定位主要是把故障定位问题转化为旅行商(TSP)问题，利用蚁群算法进行局部及全局寻优，求得故障区段。它具有良好的正反馈和容错性，但是评价函数构造较难、需求种群过多、内部参数设置复杂、迭代次数较大。适用于具有馈线自动单元且结构简单的配电网。发明内容[0005]针对上述情况，为克服传统蚁群算法求解故障定位的缺陷，本方案提供一种基于改进蚁群算法的配电网故障定位方法，本方案旨在解决现有技术中配电网故障点查找用时长、效率低等问题，提供了一种改进蚁群算法，克服传统蚁群算法在求解配电网故障定位问题的局限性。[0006]本发明采用的技术方案是：基于改进蚁群算法的配电网故障定位方法，包括以下步骤：[0007]步骤1：馈线自动单元获取电流信息并上报，主站将开关过电流信息进行汇总分析；[0008]步骤2：对所有开关进行区域划分，输入配电网的基本信息，如环网、分支标志开关、联络开关等情况，根据配电网类型，保留需要故障定位的区域；[0009]步骤3：构造算法中的开关函数和评价函数；[0010]