(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211294620.1 (22)申请日 2022.10.21 (71)申请人 山东大学 地址 250000 山东省济南市山大南路27号 (72)发明人 吴任博　刘淑琴　 (74)专利代理 机构 广州立诚聚凡专利代理事务 所(普通合伙) 44905 专利代理师 郑义千 (51)Int.Cl. H02J 13/00(2006.01) H02H 7/26(2006.01) H02J 9/06(2006.01) (54)发明名称 一种配电网故障自愈 重构方法及系统 (57)摘要 本发明涉及一种配电网故障自愈重构方法 及系统， 其技术方案要点是： 所述方法包括： 对配 电系统的拓扑结构中的母线和每条馈线的运行 状态进行采集分析， 当母线或任一馈线出现故障 则标记出故障位置并进行报警； 获取故障位置所 对应的故障类型， 根据故障类型匹配预先配置的 故障自愈方案； 根据预先配置的故障自愈方案控 制对应的联络开关和分段开关进行分合闸对该 故障位置进行隔离， 并对配电网进行重构； 本申 请具有提高配电网自愈 速度的优点。 权利要求书3页 说明书9页 附图2页 CN 115498773 A 2022.12.20 CN 115498773 A 1.一种配电网故障自愈 重构方法， 其特 征在于， 包括： 对配电系统 的拓扑结构中的母线和每条馈线的运行状态进行采集分析， 当母线或任一 馈线出现故障则标记出故障位置并进行报警； 获取故障位置所对应的故障类型， 根据故障类型匹配预 先配置的故障自愈方案； 根据预先配置的故障自愈方案控制对应的联络开关和分段开关进行分合闸对该故障 位置进行隔离， 并对配电网进行重构。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述获取故障位置所对应的故障类型， 根 据故障类型匹配预 先配置的故障自愈方案， 包括： 根据配电网中各馈线及设备的电参 量建立配电系统运行状态函数f(U,I,P,Q,f)； 将故障的具体情况按等级划分为紧急、 回复、 异常及警戒四个故障类型， 并分布定义 四 个故障类型对应的系统函数及其上 下限fex、 fre、 fse、 fcr； 根据故障位置 的配电系统运行状态函数f(U,I,P,Q,f)判断故障位置所对应的故障类 型； 根据故障位置所对应的故障类型匹配预 先配置的故障自愈方案 。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于， 所述预 先配置的故障自愈方案包括： 若f(U,I,P,Q,f)是否大于或等于fex， 若为是， 则判定为紧急状态， 对故障位置的两侧进 行分闸， 并控制联络开关和分段开关合闸， 恢复故障位置 两侧供电； 若f(U,I,P,Q,f)是否大于或等于fre且小于fex， 若为是， 则判定为恢复状态， 对故障位置 立即恢复供电， 并判断故障位置是否恢复供电成功， 若恢复供电失败， 则将备用电源投入供 电； 若f(U,I,P,Q,f)是否大于或等于fse且小于fre， 若为是， 则判定为异常状态， 此时判断设 备是否异常， 若设备异常， 则对异常设备进行可靠性分析与优化控制， 若设备正常， 则判断 是否负荷过 大， 若负荷过 大， 则对电压进行补偿控制； 若f(U,I,P,Q,f)是否大于或等于fcr且小于fse， 若为是， 则判定为警戒状态， 此时判断配 电网运行方式是否存在变化， 若存在变化， 则模拟分析N ‑1情况下系统负荷转移能力， 若系 统负荷转移能力满足预设要求， 则判断配电网是否存在安全隐患， 若不存在， 则取消警戒状 态。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特 征在于， 所述对配电网进行重构， 包括： 基于最小生成树 算法建立非 故障停电区域的简化拓扑图； 根据简化拓扑图生成邻接矩阵A和权值矩阵W； 计算非故障停电区域的馈线负荷 及馈线交叉点的总负荷； 根据馈线负荷 及馈线交叉点的总负荷计算 最小生成树， 得到可 行次优解组； 对比可行次优解组中各解开关动作次数， 将开关动作量最小且不含拒动 开关的一组作 为最优解； 执行最优解调整相应的联络开关的分合状态。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述计算非故障停电区域的馈线负荷及馈 线交叉点的总负荷， 包括： 计算非故障停电区域的馈线负荷：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115498773 A 2其中， l(vi,vj)为对应边的负荷综合， l(vk)为该边单个 变压器的负荷； 计算馈线交叉点的总负荷： l(vi)＝l(vj)+l(vk)+l(vi,vj)+l(vi,vk) 其中i为两条馈线的交叉点， j、 k分别为两条馈线的子节点。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述根据简化拓扑图生成邻接矩阵A和权 值矩阵W， 包括： 将配电网中所有开关与设备等效成的节点构成邻接矩阵A： 邻接矩阵A是nxn方阵， n的值表示配电网开关总 数目， ann的值取0或1， 分别代表节点不 相邻且无 连接， 节点相邻缺由唯一 一条边连接； 将馈线线路等效成的边组成权值矩阵W： 权值矩阵W是nxn方阵， n的值表示配电网开关总数目， wnn的具体位置与邻接矩阵A中各 条边的位置相对应。 7.一种配电网故障自愈 重构系统， 其特 征在于， 包括： 故障标记报 警模块， 用于对配电系统 的拓扑结构中的母线和每条馈线的运行状态进行 采集分析， 当母线或任一馈线出现故障则标记出故障位置并进行报警； 故障方案匹配模块， 用于获取故障位置所对应的故障类型， 根据故障类型匹配预先配 置的故障自愈方案； 故障自愈重组模块， 用于根据 预先配置的故障自愈方案控制对应的联络开关和分段开 关进行分合闸对该故障位置进行隔离， 并对配电网进行重构。 8.根据权利要求7 所述的系统， 其特 征在于， 所述故障方案匹配模块包括： 运行状态确定单元， 用于根据配电网中各馈线及设备的电参量建立配电系统运行状态 函数f(U,I,P,Q,f)； 故障等级划分单元， 用于将 故障的具体情况按等级划分为紧急、 回复、 异常及警戒四个 故障类型， 并分布定义四个故障类型对应的系统函数及其上 下限fex、 fre、 fse、 fcr； 故障等级匹配单元， 用于根据故障位置的配电系统运行状态函数 f(U,I,P,Q,f)判断故 障位置所对应的故障类型； 故障方案匹配单元， 用于根据故障位置所对应的故障类型匹配预先配置的故障自愈方 案。 9.根据权利要求8所述的系统， 其特 征在于， 所述故障方案匹配单 元包括： 紧急状态匹配单元， 用于若f(U,I,P,Q,f)是否大于或等于fex， 若为是， 则判定为紧急状 态， 对故障位置的两侧进行分闸， 并控制联络开关和分段开关合闸， 恢复故障位置两侧供 电；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115498773 A 3