专利名称：一种配电网故障定位装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力系统故障定位技术领域，涉及一种配电网故障定位装置。
背景技术：
配电网故障定位是故障隔离、排除和恢复供电的前提和基�。杂谔岣吖┑缈煽啃跃哂兄匾囊庖澹虼怂桥渫远墓丶际踔�。随着越来越多的馈线终端设备 Feeder Terminal Unit — FTU在配电网的应用，研究如何利用系统发生故障时FTU上传的信号进行快速、准确的故障分析判断并采取相应的有效措施成为了一项极具理论价值和现实意义的工作。多目标进化算法的出现与发展，为综合考虑互相冲突的子目标，实现总目标的最优化，提供了一个有效的解决方法。基于Pareto最优意义的多目标进化算法的核心是协调各目标函数之间的关系，最终可得到使各目标函数比较大、或比较小的最优解集。由于该方法可以在设计时不依赖权重值，且面对多决策问题时，具有能在众多决策备选方案中过滤出优先解方案或最优解方案的优点，因此在电力系统中得到了广泛的运用。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是针对配电网故障定位现有的缺陷，提供一种配电网故障定位装置。本实用新型为实现上述目的，采用的技术方案如下一种配电网故障定位装置，包括监测装置、比较装置、DSP控制单元、输出单元组成；其中，监测装置的输出端与比较装置输入端相连接，进行故障工频分量监测，比较装置输出端与DSP控制单元输入端相连接，将监测装置监测到的故障工频分量与整定值比较后得到过流信号，该过流信号作为DSP核心控制处理系统的输入信号，DSP控制单元输出端连接输出单元。所述监测装置为配电网馈线终端设备FTU。所述DSP控制单元故障信号处理单元数字信号处理器DSP。本实用新型采用以上技术方案具有以下技术效果采用DSP作为核心控制处理系统，通过系统中的配电网馈线终端设备FTU监测到故障工频变量时，将其与整定值比较后得到的过流信号作为DSP核心控制处理系统的输入信号，该信号也作为内嵌于其中的多目标Pareto进化算法的输入信号，最终通过DSP 核心控制处理系统将算法得到的最终结果转化为实际系统中的故障定位信息反映到监测上位机上面。本实用新型的优越性①引入了带精英策略的快速非支配排序遗传算法 (NSGA- II)，避免了传统加权求解时权值的选择和解的偏好性；②以快速非支配排序、个体拥挤距离构成虚拟适应度协调各目标函数的关系，提出了适用于故障定位的最优解集处理方法，从而有效地辨识出故障区段。它充分利用多目标Pareto进化算法的优越性，实现对当前配电网故障区段的快速定位，且容错性好，有助于快速处理配电网故障，使之恢复正常运行，便于相关工作人员对故障进行维修排除。
图1是本实用新型的配电网故障定位装置的结构示意图；具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明如图1所示，监测装置用于故障工频分量的监测，然后通过比较装置将监测到的故障工频分量与整定值进行比较得到过流信号，该过流信号作为DSP核心控制处理系统的输入信号，DSP控制系统运用一种基于多目标Pareto进化算法对故障信息进行求解，求解出的结果进行转化成为实际系统中的故障定位信息，最后输出至工控上位机显示故障定位 fn息ο如上所述DSP控制系统工作过程具体包含如下步骤(1)制作算法中的参数编码；(2)快速非支配排序；(3)确定拥挤度；(4)选择运算；(5)精英保留策略；(6)最优解集的处理。上述步骤(1)中所说的参数编码采用0-1整形编码来模拟实际的配电网区段状态，即当基因位的值为0时表示对应区段正常运行；反之，表示发生故障。上述步骤(2)中所说的快速非支配排序就是在每一代进化时构造当前进化群体的非支配集，并通过最优个体保留机制，使每一代构造的非支配集逐渐逼近真正的Pareto最优边界。上述步骤(3)中所说的确定拥挤度是作为实现种群多样性的依据，其意义为目标空间上的每一点与同等级相邻两点之间的局部拥挤距离。上述步骤(4)中所说的选择运算是为了使优化向Pareto最优解的方向进行并且维持种群的多样性，采用拥挤比较操作算子形成均勻分布的Pareto前端。经过了非支配解
的排序和聚集度的计算，群体中每个个体i都具有两个属性边界集序号irank和拥挤度。
。如果两个个体的边界集序号不同，取集序号较小的个体(即分层排序时，先被分离出来的个体)；如果两个个体在同一级，取拥挤度数值大的个体。上述步骤(5)中所说的精英保留策略是为了解决由于随机因素导致优化过程中优秀个体丢失的问题。实现的方法为将具有个体数N的父代Pt和经过二元竞标赛选择、交叉和变异操作产生的具有个体数N的子代Qt合并成在具有个体数2N的Rt中，针对！^中所有的个体进行非支配排序然后计算每一个个体局部聚集度，并在各层中按聚集度进行个体排序，然后按照边界集序号由低到高逐一选择个体，直至个体总数达到N ,形成新的父代种
群Pt+1。在此基础上开始新一轮的选择、交叉和变异，形成新的子代种群qt>i。上述步骤(6)中所说的最优解集的处理是在解集中筛选出我们需要的唯一解。本
实用新型的多目标配电网故障定位模型为
权利要求1.一种配电网故障定位装置，其特征在于包括监测装置、比较装置、DSP控制单元、输出单元组成；其中，监测装置的输出端与比较装置输入端相连接，比较装置输出端与DSP控制单元输入端相连接，DSP控制单元输出端连接输出单元。
2.根据权利要求1所述的一种配电网故障定位装置，其特征在于所述监测装置为配电网馈线终端设备(FTU)。
3.根据权利要求1所述的一种配电网故障定位装置，其特征在于所述DSP控制单元为故障信号处理单元数字信号处理器(DSP)。
专利摘要本实用新型公布了一种配电网故障定位装置，该系统由监测装置、比较装置、DSP控制单元、输出单元组成。采用DSP作为核心控制处理系统，通过系统中的配电网馈线终端设备FTU监测到故障工频变量时，将其与整定值比较后得到的过流信号作为DSP核心控制处理系统的输入信号，最终通过DSP核心控制处理系统将最终结果转化为实际系统中的故障定位信息反映到监测上位机上面。实现对当前配电网故障区段的快速定位，且容错性好，有助于快速处理配电网故障，使之恢复正常运行，便于相关工作人员对故障进行维修排除。
文档编号G01R31/08GK202330618SQ201120294629
公开日2012年7月11日 申请日期2011年8月15日 优先权日2011年8月15日
发明者卫志农, 吴佳佳, 孙国强, 韦延方 申请人:河海大学
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