一种配电网馈线自动化参数整定方法、系统及设备

本发明涉及馈线自动化，特别是涉及一种配电网馈线自动化参数整定方法、系统及设备。

背景技术：

1、配电自动化(distribution automation，da)是提高供电可靠性的重要手段，也是智能电网的重要组成部分。配电网馈线自动化(distribution feeder automation，fa)是配电网自动化系统的主要功能。馈线自动化技术的应用，从早期的单个电力环路、双电源，逐步扩大到多个电力环路、多个备用电源。电力环路有架空馈线手拉手，地下电缆环网柜电力环路或架空，电缆混合型电力环路；开闭所之间手拉手电力环路。配电网一次接线的网络结构越来越复杂，系统对配电网馈线自动化的要求也越来越高。

2、近年来，大量分布式电源接入配电网，配电网转变为多电源的复杂结构，按照辐射状单向供电方式配置的传统配网保护和馈线自动化系统的配置方案难以适应日趋复杂的配网运行场景和工况。如何充分发挥配电网保护和馈线自动化的使用效能，确保其在有源配电网条件下动作可靠性是当前配电网运行亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种配电网馈线自动化参数整定方法、系统及设备，提高配电自动化的动作可靠性和及时性。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、第一方面，本发明提供一种配电网馈线自动化参数整定方法，包括：

4、构建配电网馈线自动化仿真模型；所述配电网馈线自动化仿真模型包括配电网一次侧开关模型、二次侧继电保护模型及馈线自动化动作逻辑模型；所述馈线自动化动作逻辑模型中包括变电站出线开关及配电网分段开关；

5、基于蒙特卡洛模拟法，对所述配电网一次侧开关模型进行故障模拟，以得到故障仿真结果数据集；所述故障仿真结果数据集中的任一结果数据包括配电网各负荷点的停电时间及配电网失电区域；

6、基于所述配电网馈线自动化仿真模型，构建平均供电可靠率约束、配电网节点电压约束及配电网线路电流约束；

7、基于所述平均供电可靠率约束、所述配电网节点电压约束及所述配电网线路电流约束，结合各负荷用户的重要程度指标，以负荷用户平均停电时间最小为目标，构建配电网馈线自动化参数优化模型；

8、基于量子行为粒子群算法及差分进化算法，根据所述故障仿真结果数据集，对所述配电网馈线自动化参数优化模型进行求解，以得到馈线自动化动作逻辑优化参数；所述馈线自动化动作逻辑优化参数包括所述配电网分段开关的闭锁时间、所述变电站出线开关的动作执行时间及动作延时时间。

9、第二方面，本发明提供一种配电网馈线自动化参数整定系统，包括：

10、仿真模型构建子系统，用于构建配电网馈线自动化仿真模型；所述配电网馈线自动化仿真模型包括配电网一次侧开关模型、二次侧继电保护模型及馈线自动化动作逻辑模型；所述馈线自动化动作逻辑模型中包括变电站出线开关及配电网分段开关；

11、故障模拟子系统，用于基于蒙特卡洛模拟法，对所述配电网一次侧开关模型进行故障模拟，以得到故障仿真结果数据集；所述故障仿真结果数据集中的任一结果数据包括配电网各负荷点的停电时间及配电网失电区域；

12、约束构建子系统，用于基于所述配电网馈线自动化仿真模型，构建平均供电可靠率约束、配电网节点电压约束及配电网线路电流约束；

13、参数优化子系统，用于基于所述平均供电可靠率约束、所述配电网节点电压约束及所述配电网线路电流约束，结合各负荷用户的重要程度指标，以负荷用户平均停电时间最小为目标，构建配电网馈线自动化参数优化模型；

14、优化参数计算子系统，用于基于量子行为粒子群算法及差分进化算法，根据所述故障仿真结果数据集，对所述配电网馈线自动化参数优化模型进行求解，以得到馈线自动化动作逻辑优化参数；所述馈线自动化动作逻辑优化参数包括所述配电网分段开关的闭锁时间、所述变电站出线开关的动作执行时间及动作延时时间。

15、第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器及处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器运行计算机程序以使电子设备执行配电网馈线自动化参数整定方法。

16、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

17、本发明公开一种配电网馈线自动化参数整定方法、系统及设备，基于蒙特卡洛模拟法，对配电网一次侧开关模型进行故障模拟，以得到故障仿真结果数据集，任一结果数据包括配电网各负荷点的停电时间及配电网失电区域。基于量子行为粒子群算法(quantumbehaved particle swarm optimization，qpso)及差分进化算法(differentialevolution，de)，根据故障仿真结果数据集，对配电网馈线自动化参数优化模型进行求解，以得到馈线自动化动作逻辑优化参数，包括配电网分段开关的闭锁时间、变电站出线开关的动作执行时间及动作延时时间。本发明应用量子行为粒子群算法与差分进化算法混合的优化算法，基于模拟和实际数据的综合分析，对配电网馈线自动化参数整定进行优化调整，以通过调整配电网分段开关的闭锁时间、变电站出线开关的动作执行时间及动作延时时间，降低因分布式电源接入导致的故障停电时间长、停电范围扩大的问题，有助于改进配电网的馈线自动化动作可靠性和及时性。

技术特征：

1.一种配电网馈线自动化参数整定方法，其特征在于，方法包括：

2.根据权利要求1所述的配电网馈线自动化参数整定方法，其特征在于，所述二次侧继电保护模型包括：

3.根据权利要求1所述的配电网馈线自动化参数整定方法，其特征在于，所述平均供电可靠率约束为基于平均供电可靠率的限值约束，所述平均供电可靠率的计算公式为：

4.根据权利要求1所述的配电网馈线自动化参数整定方法，其特征在于，所述配电网馈线自动化参数优化模型的目标函数为：

5.根据权利要求1所述的配电网馈线自动化参数整定方法，其特征在于，基于量子行为粒子群算法及差分进化算法，根据所述故障仿真结果数据集，对所述配电网馈线自动化参数优化模型进行求解，以得到馈线自动化动作逻辑优化参数，具体包括：

6.根据权利要求5所述的配电网馈线自动化参数整定方法，其特征在于，基于所述初始种群，采用量子行为粒子群算法进行种群迭代，以得到第一种群最优解，具体包括：

7.根据权利要求6所述的配电网馈线自动化参数整定方法，其特征在于，对各个粒子的位置进行更新的计算公式为：

8.一种配电网馈线自动化参数整定系统，其特征在于，系统包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器运行计算机程序以使电子设备执行权利要求1-7任一项所述的配电网馈线自动化参数整定方法。

技术总结
本发明公开一种配电网馈线自动化参数整定方法、系统及设备，涉及馈线自动化技术领域，方法包括：基于蒙特卡洛模拟法，对配电网一次侧开关模型进行故障模拟，以得到故障仿真结果数据集；基于配电网馈线自动化仿真模型，构建平均供电可靠率约束、配电网节点电压约束及配电网线路电流约束，然后结合各负荷用户的重要程度指标，以负荷用户平均停电时间最小为目标，构建配电网馈线自动化参数优化模型；基于量子行为粒子群算法及差分进化算法，根据故障仿真结果数据集，对配电网馈线自动化参数优化模型进行求解，以得到馈线自动化动作逻辑优化参数。本发明提高了配电自动化的动作可靠性和及时性。

技术研发人员：张旭,李炳坤,陶谷源,徐鑫
受保护的技术使用者：华北电力大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12