配电网故障定位方法及系统与流程

本发明涉及配电网故障定位技术领域，尤其是涉及一种配电网故障定位方法及系统。

背景技术：

据统计，电力用户遭受的停电事故95％以上是由配电网引起的，其中单相接地故障占配电网总故障次数的80％以上。此外，大多数相间故障都是由单相接地故障发展而来的，因此，对于故障定位的研究主要集中于解决单相接地故障区段定位问题。

很多专家学者一直致力于故障定位方法的研究，提出了多种故障定位方法。现有的故障定位技术包括：矩阵算法技术和人工智能技术。其中，矩阵算法技术通过建立网络拓扑同测量信息序列的特征矩阵进行故障定位，但是，该方法对于测量信息的准确性依赖比较大，如果测量信息的准确性降低了，那么故障定位的准确性也会降低。人工智能技术的上传信息多为单一的方向标识，未区分信号的可靠程度，对于特征信息的利用不够充分，所以，会降低故障定位的准确性。因此，现有的故障定位技术存在故障定位准确性低的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种配电网故障定位方法及系统，以缓解现有技术中存在的故障定位准确性低的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种配电网故障定位方法，所述方法应用于配电网故障定位系统中的多个馈线终端单元，多个所述馈线终端单元分别与所述配电网故障定位系统中的主站通信，方法包括：

将检测到的电压数据和电流数据发送给所述主站，并且根据所述电压数据判断是否发生相电压突变；

当发生所述相电压突变时，获取所述相电压突变时的前M个周波数据和后N个周波数据，以及发送所述前M个周波数据和所述后N个周波数据给所述主站，其中M≥3，N≥4；

当接收到所述主站根据所述电压数据和所述电流数据生成的单相接地信号时，根据所述前M个周波数据和所述后N个周波数据确定方向标度向量分量数据、基波零序电流故障方向测度分量数据和振荡峰值极性数据；

发送所述方向标度向量分量数据、所述基波零序电流故障方向测度分量数据和所述振荡峰值极性数据给所述主站。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，根据所述前M个周波数据和所述后N个周波数据确定基波零序电流故障方向测度分量数据，包括：

根据所述前M个周波数据和所述后N个周波数据确定三相电流数据、三相电压数据和系统负载阻抗角；

根据所述三相电流数据和所述三相电压数据确定相位偏移量；

将所述相位偏移量和预设的一个周期内的采样点数代入预设的第一公式，确定相位偏移调整因子；

根据所述系统负载阻抗角和预设的运作区间，确定运作区间调整因子；

将所述一个周期内的采样点数、所述相位偏移调整因子和所述运作区间调整因子代入预设的零序电流方向向量分量公式，得到零序电流方向向量分量数据；

根据所述零序电流方向向量分量数据和预设的零序电流故障方向判别方法，得到所述基波零序电流故障方向测度分量数据。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述零序电流故障方向判别方法，包括：

当dAk·dBk·dCk>0时，确定下游线路发生正向故障，其中，dAk表示零序电流方向向量A相分量数据，dBk表示零序电流方向向量B相分量数据，dCk表示零序电流方向向量C相分量数据；

当dAk·dBk·dCk<0时，确定上游线路发生反向故障；

当dAk·dBk·dCk>0时，αk＝1，当dAk·dBk·dCk<0时，αk＝-1，其中αk表示所述方向标度向量分量数据。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，根据所述前M个周波数据和所述后N个周波数据确定振荡峰值极性数据，包括：

根据所述前M个周波数据和所述后N个周波数据得到相电流采样时间序列和标准正弦信号距离；

根据所述相电流采样时间序列和预设的坐标延迟法，确定三维空间相点；

根据所述三维空间相点、预设的距离函数和预设的振荡起始点判定条件，确定振荡起始点；

根据所述标准正弦信号距离和所述振荡起始点，确定所述振荡峰值极性数据。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述根据所述标准正弦信号距离和所述振荡起始点，确定所述振荡峰值极性数据，包括：

将所述振荡起始点代入所述距离函数后得到的结果和所述标准正弦信号距离作差，得到第一差值；

将所述相电流采样时间序列中的排列在所述振荡起始点后面的相点分别代入所述距离函数，得到多个距离值；

将多个所述距离值分别与所述标准正弦信号距离做差，得到多个第二差值；

将绝对值最大的第二差值所对应的距离值确定为目标距离值；

若所述目标距离值与所述第一差值同号，将所述目标距离值所对应的相点确定为振荡初始峰值点；

将所述振荡初始峰值点代入所述距离函数，得到的结果与所述标准正弦信号距离作差，得到所述振荡峰值极性数据。

第二方面，本发明实施例还提供一种配电网故障定位方法，所述方法应用于配电网故障定位系统中的主站，所述配电网故障定位系统还包括多个馈线终端单元，多个所述馈线终端单元分别与所述主站通信，方法包括：

接收多个所述馈线终端单元发送的多个电压数据和多个电流数据；

根据多个所述电压数据和多个所述电流数据生成单相接地信号，并分别发送所述单相接地信号给与所述单相接地信号相关的多个所述馈线终端单元；

接收与所述单相接地信号相关的多个所述馈线终端单元发送的前M个周波数据、后N个周波数据、方向标度向量分量数据、基波零序电流故障方向测度分量数据和多个振荡峰值极性数据，其中M≥3，N≥4；

根据多个所述基波零序电流故障方向测度分量数据对应生成基波零序电流故障方向测度；

根据多个所述方向标度向量分量数据和多个所述振荡峰值极性数据生成暂态相电流故障方向测度；

根据前M个周波数据、后N个周波数据、所述基波零序电流故障方向测度、所述暂态相电流故障方向测度和预设的多指标决策模型，定位配电网故障。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述根据多个所述方向标度向量分量数据和多个所述振荡峰值极性数据生成暂态相电流故障方向测度，包括：

将多个所述振荡峰值极性数据分别以预设的方式生成中间变量；

将对应同一所述馈线终端单元的所述中间变量和所述方向标度向量分量数据相乘，分别得到暂态相电流故障方向测度分量数据；

将多个所述暂态相电流故障方向测度分量数据组成所述暂态相电流故障方向测度。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述根据所述基波零序电流故障方向测度、所述暂态相电流故障方向测度和预设的多指标决策模型，定位配电网故障，包括：

根据所述基波零序电流故障方向测度、所述暂态相电流故障方向测度、预设的第二可信度因子和预设的第一可信度因子，生成第一方向标度权重、第一子目标函数优先权值、第二方向标度权重和第二子目标函数优先权值；

根据多个所述方向标度向量分量数据和预设的检测状态生成条件确定检测状态向量；

根据多个所述前M个周波数据、多个所述后N个周波数据和预设的期望值函数，确定期望值向量；

将所述第一方向标度权重、所述检测状态向量和所述期望值向量代入预设的第一子目标函数，确定第一子目标；

将所述第二方向标度权重、所述检测状态向量和所述期望值向量代入预设的第二子目标函数，确定第二子目标；

将所述第一子目标函数优先权值、所述第二子目标函数优先权值、所述第一子目标和所述第二子目标代入预设的统一目标函数，得到目标函数最优解；

根据所述目标函数最优解定位配电网故障。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述多指标决策模型为：

其中，n表示配电网系统被划分的线路段数，li表示编号为i的线路段状态，i＝1,2,...,n，L表示n维线路状态集合，E表示函数的可行域，ω1表示所述第一子目标函数优先权值，ω2表示所述第二子目标函数优先权值，f1(L)表示所述第一子目标函数，f2(L)表示所述第二子目标函数。

第三方面，本发明实施例还提供一种配电网故障定位系统，包括：应用第二方面任一所述的主站和多个应用第一方面任一所述的馈线终端单元。

本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例提供的配电网故障定位方法应用于配电网故障定位系统中的多个馈线终端单元，多个所述馈线终端单元分别与所述配电网故障定位系统中的主站通信，方法包括：将检测到的电压数据和电流数据发送给所述主站，并且根据所述电压数据判断是否发生相电压突变；当发生所述相电压突变时，获取所述相电压突变时的前M个周波数据和后N个周波数据，以及发送所述前M个周波数据和所述后N个周波数据给所述主站，其中M≥3，N≥4；当接收到所述主站根据所述电压数据和所述电流数据生成的单相接地信号时，根据所述前M个周波数据和所述后N个周波数据确定方向标度向量分量数据、基波零序电流故障方向测度分量数据和振荡峰值极性数据；发送所述方向标度向量分量数据、所述基波零序电流故障方向测度分量数据和所述振荡峰值极性数据给所述主站，所述配电网故障定位方法应用于配电网故障定位系统中的主站，方法包括：接收多个所述馈线终端单元发送的多个电压数据和多个电流数据；根据多个所述电压数据和多个所述电流数据生成单相接地信号，并分别发送所述单相接地信号给与所述单相接地信号相关的多个所述馈线终端单元；接收与所述单相接地信号相关的多个所述馈线终端单元发送的前M个周波数据、后N个周波数据、方向标度向量分量数据、基波零序电流故障方向测度分量数据和多个振荡峰值极性数据，其中M≥3，N≥4；根据多个所述基波零序电流故障方向测度分量数据对应生成基波零序电流故障方向测度；根据多个所述方向标度向量分量数据和多个所述振荡峰值极性数据生成暂态相电流故障方向测度；根据前M个周波数据、后N个周波数据、所述基波零序电流故障方向测度、所述暂态相电流故障方向测度和预设的多指标决策模型，定位配电网故障。

所以，当所述馈线终端单元发生所述相电压突变且接收到所述主站发送的单相接地信号后，所述配电网故障定位方法根据采集的周波数据生成基波零序电流故障方向测度和暂态相电流故障方向测度，定量评价故障特征的明显程度，同时，在所述多指标决策模型中引进可信度理论作为决策规则，构建配电网故障定位多目标函数，求解出目标函数最优解，根据所述目标函数最优解定位配电网故障，因此，缓解了现有技术中存在的故障定位准确性低的问题，达到了提高故障定位准确性的技术效果。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的配电网故障定位方法的第一种流程图；

图2为本发明实施例提供的配电网故障定位方法的第二种流程图；

图3为图2中步骤S205的流程图；

图4为本发明实施例提供的配电网故障定位系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，现有的故障定位技术存在故障定位准确性低的问题，基于此，本发明实施例提供的一种配电网故障定位方法及系统，可以缓解现有技术中存在的故障定位准确性低的问题，达到了提高故障定位准确性的技术效果。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种配电网故障定位方法进行详细介绍，所述配电网故障定位方法应用于配电网故障定位系统中的多个馈线终端单元，多个所述馈线终端单元分别与所述配电网故障定位系统中的主站通信，如图1所示，所述配电网故障定位方法可以包括以下步骤。

步骤S101，将检测到的电压数据和电流数据发送给所述主站，并且根据所述电压数据判断是否发生相电压突变。

示例性的，实时采集所述电压数据和所述电流数据，按照第一预设长度的数据窗动态存储、刷新所述电压数据和所述电流数据。判断所述电压数据的突变量是否超过设定阈值，当所述电压数据的突变量超过所述设定阈值时，确定发生所述相电压突变，运行定位程序。

步骤S102，当发生所述相电压突变时，获取所述相电压突变时的前M个周波数据和后N个周波数据，以及发送所述前M个周波数据和所述后N个周波数据给所述主站，其中M≥3，N≥4。

示例性的，当发生所述相电压突变时，实时采集所述电流数据，并且按照第二预设长度的数据窗存储所述电流数据，存储长度可以为M+N个周期，其中，M≥3，N≥4。

步骤S103，当接收到所述主站根据所述电压数据和所述电流数据生成的单相接地信号时，根据所述前M个周波数据和所述后N个周波数据确定方向标度向量分量数据、基波零序电流故障方向测度分量数据和振荡峰值极性数据。

示例性的，若超过预设时间未接收到所述主站根据所述电压数据和所述电流数据生成的单相接地信号，则自动删除保存的所述电压数据和所述电流数据，重新进入装置启动判断状态。

示例性的，根据所述前M个周波数据和所述后N个周波数据确定基波零序电流故障方向测度分量数据，可以包括以下步骤。

步骤S10311，根据所述前M个周波数据和所述后N个周波数据确定三相电流数据、三相电压数据和系统负载阻抗角。

示例性的，已知采样信号一个周期内的采样点数ns，相电流幅值Iim，其中，i＝A,B,C，零序电流幅值I0m，电网角频率ω和系统单相对地电容之和C0∑。

步骤S10312，根据所述三相电流数据和所述三相电压数据确定相位偏移量。

示例性的，当接地点存在过度电阻Rf时，可以以所述三相电压数据代替零序电压作为参考基准，确定所述相位偏移量Δθ。Δθ＝arctan(-3ωRfC0∑)。

步骤S10313，将所述相位偏移量和预设的一个周期内的采样点数代入预设的第一公式，确定相位偏移调整因子。

示例性的，所述第一公式可以为从而确定所述相位偏移调整因子ε。

步骤S10314，根据所述系统负载阻抗角和预设的运作区间，确定运作区间调整因子。

示例性的，所述运作区间为(0°,60°)，当所述系统负载阻抗角超出所述运作区间时，可以通过改变所述运作区间调整因子σ来使得所述系统负载阻抗角位于所述运作区间。为了使得所述系统负载阻抗角位于所述运作区间，就要改变所述运作区间调整因子σ，σ每增加1，区间逆时针旋转360°/ns，从而确定所述运作区间调整因子σ，调整后的运作区间为(-360°σ/ns,60°-360°σ/ns)。

步骤S10315，将所述一个周期内的采样点数、所述相位偏移调整因子和所述运作区间调整因子代入预设的零序电流方向向量分量公式，得到零序电流方向向量分量数据。

示例性的，所述零序电流方向向量分量公式为其中，ii(s)为相电流s时刻的采样值，i0(s-ε)是零序电流s-ε时刻的采样值。dAk是序号为k的所述馈线终端单元的零序电流方向向量A相分量数据，dBk是序号为k的所述馈线终端单元的零序电流方向向量B相分量数据，dCk是序号为k的所述馈线终端单元的零序电流方向向量C相分量数据。

步骤S10316，根据所述零序电流方向向量分量数据和预设的零序电流故障方向判别方法，得到所述基波零序电流故障方向测度分量数据。

示例性的，所述零序电流故障方向判别方法可以为：当dAk·dBk·dCk>0时，确定下游线路发生正向故障；当dAk·dBk·dCk<0时，确定上游线路发生反向故障。当dAk·dBk·dCk>0时，αk＝1，当dAk·dBk·dCk<0时，αk＝-1，其中αk表示所述方向标度向量分量数据。规定系统中各分支线路的正方向为由母线侧指向负荷侧，所述馈线终端单元下游线路发生的故障为正向故障，上游线路发生的故障为反向故障。

示例性的，当接地相为A相时，对于发生正向故障的序号为k的所述馈线终端单元，系统负载阻抗角当负载一定时，负荷电流可视作恒定量，则三相电流和零序电流相量满足以下关系：对于发生反向故障的序号为k的所述馈线终端单元，三相电流和零序电流相量满足以下关系：所以，当所述系统负载阻抗角时，无论哪一相接地，当序号为k的所述馈线终端单元发生正向故障时，dAk·dBk·dCk>0。当序号为k的所述馈线终端单元发生反向故障时，dAk·dBk·dCk<0。所以，可以根据序号为k的所述馈线终端单元处的三相电流和零序电流计算出dAk、dBk和dCk的值，进而判断故障发生的方向。

示例性的，若接地点存在过渡电阻Rf，的相位会随着偏移发生偏移。此时需计及偏移量对dAk、dBk和dCk的影响。单相接地时，中性点电位偏移关系式为：其中，为系统单相等效电势。设金属性接地时为理想值则对理想值的偏移量为Δθ＝arctan(^-3ωRfC0∑)，其中，为零序电压偏移量，ΔU0为幅值偏移量，Δθ为相位偏移量，当RfC0∑由0→∞时，Δθ由0°→90°。当接地相分别为A、B、C时，取为基准值，A相对地电压标幺值分别为：由上式可知，在已知接地相别情况下，由可唯一确定Δθ，从而消除Δθ对计算dAk、dBk和dCk的影响。综合以上推导可知，以负荷电压代替零序电压作为参考基准可以实现故障方向判别。

示例性的，x1k可以表示序号为k的所述馈线终端单元的所述基波零序电流故障方向测度分量数据，x1k＝I0mk·αk。

示例性的，根据所述前M个周波数据和所述后N个周波数据确定振荡峰值极性数据，可以包括以下步骤。

步骤S10321，根据所述前M个周波数据和所述后N个周波数据得到相电流采样时间序列和标准正弦信号距离。

示例性的，在序号为k的所述馈线终端单元处采集到的所述相电流采样时间序列可以为ik＝{i(1),i(2),...,i(N)}，对于标准正弦信号x(s)＝Acos(ωsΔt+φ)，可以确定所述标准正弦信号距离A。对于所述标准正弦信号x(s)＝Acos(ωsΔt+φ)的采样时间序列，第s个相点在三维空间的坐标组成为：由所述三维空间的坐标组成可以得到

示例性的，单相接地故障瞬间，存在明显的暂态过程。假定A相在工频电压负最大值时发生绝缘击穿，非故障相对地电容充电，充电电流通过电源流向故障点f，故障相对地电容放电，放电电流由母线流向故障点f。对于正向故障的馈线终端单元，其A相暂态电流由放电电流和充电电流两种电流组成，对于反向故障的馈线终端单元，A相暂态电流仅为放电电流。以电流振荡初始峰值的极性表征暂态电流方向，则两种馈线终端单元处暂态电流方向总是相反的。因此，主站可综合故障初始时刻各个馈线终端单元故障相暂态电流振荡初始峰值的极性信息准确判断故障方向。

步骤S10322，根据所述相电流采样时间序列和预设的坐标延迟法，确定三维空间相点。

示例性的，根据所述相电流采样时间序列ik＝{i(1),i(2),...,i(N)}，采用坐标延迟法重构相空间，得到三维空间中N-2τfs个相点，即{h(1),h(2),...,h(N-2τfs)}，其中fs为采样频率，T为已知量，嵌入维数m＝3。

步骤S10323，根据所述三维空间相点、预设的距离函数和预设的振荡起始点判定条件，确定振荡起始点。

示例性的，所述距离函数可以为其中，h(x)和h(y)为第s个相点在x-y平面内的分量，i(s+τfs)为i(s)的一个时间延迟点。

示例性的，所述标准正弦信号的F(s)为A，单相接地故障发生后，高频成分叠加在所述标准正弦信号上，使采样时间序列对应相点的F(s)偏离所述标准正弦信号距离A。因此，设置所述振荡起始点判定条件为：|ΔF(s)|＝|F(s)-F(s-1)|>δ，其中，δ＝|F(s-1)-F|s-2||+|F(s-2)-F(s-3)|，ΔF(s)为当前相点s较其前一个相点s-1的距离函数偏差，δ为判定阈值。满足所述振荡起始点判定条件的相点即为所述振荡起始点。

示例性的，相空间重构后，所述振荡起始点s会影响到(s-τfs,s)和(s,s+τfs)两个相点的欧式距离，即在点s-τfs处产生的超域现象实际上是由s引起的，因此，将超出阈值范围的起始点s映射到实际相电流振荡分量起始点。s＝s+τfs。

步骤S10324，根据所述标准正弦信号距离和所述振荡起始点，确定所述振荡峰值极性数据。

示例性的，所述根据所述标准正弦信号距离和所述振荡起始点，确定所述振荡峰值极性数据，可以包括以下步骤。

步骤S10331，将所述振荡起始点代入所述距离函数后得到的结果和所述标准正弦信号距离作差，得到第一差值。

步骤S10332，将所述相电流采样时间序列中的排列在所述振荡起始点后面的相点分别代入所述距离函数，得到多个距离值。

步骤S10333，将多个所述距离值分别与所述标准正弦信号距离做差，得到多个第二差值。

步骤S10334，将绝对值最大的第二差值所对应的距离值确定为目标距离值。

步骤S10335，若所述目标距离值与所述第一差值同号，将所述目标距离值所对应的相点确定为振荡初始峰值点。

示例性的，所述振荡初始峰值点记为s'。

步骤S10336，将所述振荡初始峰值点代入所述距离函数，得到的结果与所述标准正弦信号距离作差，得到所述振荡峰值极性数据。

示例性的，所述振荡峰值极性数据记为mk，则mk＝F(s')-A，其中mk是序号为k的所述馈线终端单元的所述振荡峰值极性数据。

步骤S104，发送所述方向标度向量分量数据、所述基波零序电流故障方向测度分量数据和所述振荡峰值极性数据给所述主站。

本发明实施例中，所述配电网故障定位方法应用于配电网故障定位系统中的多个馈线终端单元，多个所述馈线终端单元分别与所述配电网故障定位系统中的主站通信，方法包括：将检测到的电压数据和电流数据发送给所述主站，并且根据所述电压数据判断是否发生相电压突变；当发生所述相电压突变时，获取所述相电压突变时的前M个周波数据和后N个周波数据，以及发送所述前M个周波数据和所述后N个周波数据给所述主站，其中M≥3，N≥4；当接收到所述主站根据所述电压数据和所述电流数据生成的单相接地信号时，根据所述前M个周波数据和所述后N个周波数据确定方向标度向量分量数据、基波零序电流故障方向测度分量数据和振荡峰值极性数据；发送所述方向标度向量分量数据、所述基波零序电流故障方向测度分量数据和所述振荡峰值极性数据给所述主站，所以，当所述馈线终端单元发生所述相电压突变且接收到所述主站发送的单相接地信号后，所述配电网故障定位方法根据采集的周波数据生成基波零序电流故障方向测度和用于生成暂态相电流故障方向测度的所述振荡峰值极性数据，能够定量评价故障特征的明显程度，为配电网故障定位过程提供定量数据支持，缓解了现有技术中存在的故障定位准确性低的问题，达到了提高故障定位准确性的技术效果。。

在本发明的又一实施例中，对本发明实施例所公开的一种配电网故障定位方法进行详细介绍，所述配电网故障定位方法应用于配电网故障定位系统中的主站，所述配电网故障定位系统还包括多个馈线终端单元，多个所述馈线终端单元分别与所述主站通信，如图2所示，所述配电网故障定位方法可以包括以下步骤。

步骤S201，接收多个所述馈线终端单元发送的多个电压数据和多个电流数据。

步骤S202，根据多个所述电压数据和多个所述电流数据生成单相接地信号，并分别发送所述单相接地信号给与所述单相接地信号相关的多个所述馈线终端单元。

步骤S203，接收与所述单相接地信号相关的多个所述馈线终端单元发送的前M个周波数据、后N个周波数据、方向标度向量分量数据、基波零序电流故障方向测度分量数据和多个振荡峰值极性数据，其中M≥3，N≥4。

步骤S204，根据多个所述基波零序电流故障方向测度分量数据对应生成基波零序电流故障方向测度。

示例性的，所述基波零序电流故障方向测度为其中x1k是序号为k的所述馈线终端单元的所述基波零序电流故障方向测度分量数据，np表示系统中所述馈线终端单元的总数。

步骤S205，根据多个所述方向标度向量分量数据和多个所述振荡峰值极性数据生成暂态相电流故障方向测。

示例性的，多个所述方向标度向量分量数据可以组成方向标度向量，所述方向标度向量表示为其中，αk表示序号为k的所述馈线终端单元的方向标度向量分量数据。

示例性的，如图3所示，步骤S205可以包括以下步骤。

步骤S301，将多个所述振荡峰值极性数据分别以预设的方式生成中间变量。

示例性的，所述中间变量可以为b＝abs(mk)，mk是序号为k的所述馈线终端单元的所述振荡峰值极性数据。

步骤S302，将对应同一所述馈线终端单元的所述中间变量和所述方向标度向量分量数据相乘，分别得到暂态相电流故障方向测度分量数据。

示例性的，将序号为k的所述馈线终端单元的中间变量b和方向标度向量分量数据αk相乘，得到序号为k的所述馈线终端单元的暂态相电流故障方向测度分量数据x2k，其中，x2k＝abs(mk)·αk。

步骤S303，将多个所述暂态相电流故障方向测度分量数据组成所述暂态相电流故障方向测度。

示例性的，所述暂态相电流故障方向测度可以为其中，x2k是序号为k的所述馈线终端单元的暂态相电流故障方向测度分量数据。

步骤S206，根据前M个周波数据、后N个周波数据、所述基波零序电流故障方向测度、所述暂态相电流故障方向测度和预设的多指标决策模型，定位配电网故障。

示例性的，所述多指标决策模型可以为：

其中，n表示配电网系统被划分的线路段数，li表示编号为i的线路段状态，i＝1,2,...,n，L表示n维线路状态集合，E表示函数的可行域，ω1表示所述第一子目标函数优先权值，ω2表示所述第二子目标函数优先权值，f1(L)表示所述第一子目标函数，f2(L)表示所述第二子目标函数。

示例性的，步骤S206可以包括以下步骤。

步骤S2061，根据所述基波零序电流故障方向测度、所述暂态相电流故障方向测度、预设的第二可信度因子和预设的第一可信度因子，生成第一方向标度权重、第一子目标函数优先权值、第二方向标度权重和第二子目标函数优先权值。

示例性的，根据所述基波零序电流故障方向测度X1生成所述第一方向标度权重和归一化后的无标度数组所述暂态相电流故障方向测度X2生成所述第二方向标度权重和归一化后的无标度数组所述第一方向标度权重的分量为则所述第一方向标度权重为所述第二方向标度权重的分量为则所述第二方向标度权重为所述第一子目标函数优先权值ω1＝CF1(1)+CF2(1)-CF1(1)×CF2(1)，其中，CF1(1)＝CF(1|e1)×max{0,CF(e1)}，CF2(1)＝CF(1|e2)×max{0,CF(e2)}，CF(e1)和CF(e2)为证据的信任度，表示证据为真的程度，CF(e1)和CF(e2)的取值随历史信息库的不断扩充将逐步提高，CF(e1)∈[0,1]，CF(e2)∈[0,1]。CF(1|e1)和CF(1|e2)为可信度因子，即e1和e2对指标1信任度的影响，这里认为可信度因子恒为正。CF(1|e1)＝Pt1,(t＝1,2,...,num)，其中，num为故障类型数，t为本次故障类型，Pt1为信息库中指标1对t类故障定位的正确率，Pt1是预先知道的。其中，所述第二子目标函数优先权值ω2＝CF1(2)+CF2(2)-CF1(2)×CF2(2)，其中，CF1(2)＝CF(2|e1)×max{0,CF(e1)}，CF2(2)＝CF(2|e2)×max{0,CF(e2)}，CF(e1)和CF(e2)为证据的信任度，表示证据为真的程度，CF(e1)和CF(e2)的取值随历史信息库的不断扩充将逐步提高，CF(e1)∈[0,1]，CF(e2)∈[0,1]。CF(2|e1)和CF(2|e2)为可信度因子，即e1和e2对指标2信任度的影响，这里认为可信度因子恒为正。CF(2|e1)＝Pt2,(t＝1,2,...,num)，其中，num为故障类型数，t为本次故障类型，Pt2为信息库中指标2对t类故障定位的正确率，Pt2是预先知道的。其中，

步骤S2062，根据多个所述方向标度向量分量数据和预设的检测状态生成条件确定检测状态向量。

示例性的，所述检测状态生成条件为其中，r＝1,2，k＝1,2,...,np。

步骤S2063，根据多个所述前M个周波数据、多个所述后N个周波数据和预设的期望值函数，确定期望值向量。

示例性的，所述期望值函数为其中，lj是序号为k的所述馈线终端单元的上游第j段线路的状态，ljj是序号为k的所述馈线终端单元的下游第jj段线路的状态，

步骤S2064，将所述第一方向标度权重、所述检测状态向量和所述期望值向量代入预设的第一子目标函数，确定第一子目标。

示例性的，所述第一子目标函数为其值越小代表线路状态组合同馈线终端单元信息对应程度越高。

步骤S2065，将所述第二方向标度权重、所述检测状态向量和所述期望值向量代入预设的第二子目标函数，确定第二子目标。

示例性的，所述第二子目标函数为其值越小代表线路状态组合同馈线终端单元信息对应程度越高。

步骤S2066，将所述第一子目标函数优先权值、所述第二子目标函数优先权值、所述第一子目标和所述第二子目标代入预设的统一目标函数，得到目标函数最优解。

示例性的，所述统一目标函数为所述目标函数最优解可以通过离散二进制粒子群优化算法进行求解。

步骤S2067，根据所述目标函数最优解定位配电网故障。

示例性的，如果所述目标函数最优解的形式是L＝(1,0,...,0,...,0)，则可以确定序号为1的所述馈线终端单元所在的位置发生了配电网故障。

本发明实施例中，所述配电网故障定位方法应用于配电网故障定位系统中的主站，所述配电网故障定位系统还包括多个馈线终端单元，多个所述馈线终端单元分别与所述主站通信，方法包括：接收多个所述馈线终端单元发送的多个电压数据和多个电流数据；根据多个所述电压数据和多个所述电流数据生成单相接地信号，并分别发送所述单相接地信号给与所述单相接地信号相关的多个所述馈线终端单元；接收与所述单相接地信号相关的多个所述馈线终端单元发送的前M个周波数据、后N个周波数据、方向标度向量分量数据、基波零序电流故障方向测度分量数据和多个振荡峰值极性数据，其中M≥3，N≥4；根据多个所述基波零序电流故障方向测度分量数据对应生成基波零序电流故障方向测度；根据多个所述方向标度向量分量数据和多个所述振荡峰值极性数据生成暂态相电流故障方向测度；根据前M个周波数据、后N个周波数据、所述基波零序电流故障方向测度、所述暂态相电流故障方向测度和预设的多指标决策模型，定位配电网故障，所以，所述主站在接收到所述馈线终端单元发送的基波零序电流故障方向测度和用于生成所述暂态相电流故障方向测度的多个振荡峰值极性数据后，根据多个所述振荡峰值极性数据生成暂态相电流故障方向测度，所以，能够定量评价故障特征的明显程度，同时，在所述多指标决策模型中引进可信度理论作为决策规则，构建配电网故障定位多目标函数，求解出目标函数最优解，根据所述目标函数最优解定位配电网故障，本发明实施例中采用优化求解思想，提高了故障定位的容错性能，因此，缓解了现有技术中存在的故障定位准确性低的问题，达到了提高故障定位准确性的技术效果。

在本发明的又一实施例中，对本发明实施例所公开的一种配电网故障定位系统进行详细介绍，所述配电网故障定位系统包括：应用上述实施例任一所述的主站和多个应用上述实施例任一所述的馈线终端单元。

示例性的，如图4所示，以所述配电网故障定位系统包括一个所述主站和两个所述馈线终端单元为例进行说明。所述配电网故障定位系统可以包括：一个主站41、第一馈线终端单元42和第二馈线终端单元43。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。

本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明实施例所提供的进行配电网故障定位方法的计算机程序产品，包括存储了处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。