一種基于信息融合技術及模糊理論的多判據融合選線方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及配電網故障定位領域，特別涉及一種基于信息融合技術及模糊理論的 多判據融合選線方法。
【背景技術】
[0002] 針對單一選線方法具有其適用范圍和局限性，普遍存在著誤選、漏選的情況，本項 目充分利用單一故障信息之間的互補性，研究了信息融合技術對單相接地故障電流信號中 所蘊藏的各種暫態及穩態特征進行融和，主要研究基于小波包多頻帶相關分析法、基波比 幅比相法、5次諧波比幅比相法和有功法的多判據融合選線方法，對多種故障信息進行綜合 處理，降低干擾的影響，提高故障檢測的精度和魯棒性，并用隸屬函數表示各故障選線方法 輸出的模糊性，應用加權求和進行運算，實現多種故障選線方法的信息融合。
【發明內容】
[0003] 鑒于此，本發明的目的是提供一種輔助選線方法。
[0004] 本發明的目的是通過以下技術方案實現的，一種基于信息融合技術及模糊理論的 多判據融合選線方法，包括以下步驟：
[0005] SI.隸屬度函數的選取
[0006] 選線方法的故障測度隸屬函數，表征在同一選線方法基準下每一條線路表現出故 障特征程度的數值屬性描述。同時，可建立各選線方法的權系數隸屬度函數，即表征每一種 選線方法表現出的可信程度的數值屬性描述。根據專家經驗和實驗相結合的原確定隸屬函 數為簡單的折線函數。
[0007] S2.模糊信息融合：采取加法運算，假設電網中共有N條線路（η = 0,1，2···，N ;n =0表示母線），信息融合中共使用M種選線方法（m = I，2···，Μ)，則采用第m種選線方法 得到的第η條線路故障測度系數為X m (η)，第m種選線方法權系數為Y m (η)。每一條備選 線路η都得到一個M種方法融合的總的模糊決策可信度系數：
[0009] 可信度系數最大的為故障線路。
[0010] S3 :多判據融合選線方法的方法
[0011] 信息融合石進行多源信息綜合處理的新技術，把多個傳感器集中于1個統一的感 知系統中，從而郵寄利用；來自多個傳感器的信息，以便建立一致的狀態矢量。融合后的信 息更確切地解釋和更高層次地描述了被感知的對象或環境，能將來自某一目標的多源信息 加以智能化合成，產生比單一信息源更精確，更完整的估計和判決。
[0012] 本發明在可測控區域，利用GIS的幾何網絡和接口函數，快捷地找出故障回路，通 過Bayes公式計算故障回路中各區段的顯著度實現故障定位；在非測控區域，使用粗糙集 理論算法利用配電網GIS網絡拓撲分析自動形成故障定位決策表，通過屬性約簡和屬性值 約簡獲得決策規則，根據真實反饋的故障信息實現故障定位。對于單相接地故障，研究基于 小波包多頻帶相關分析法、基波比幅比相法、5次諧波比幅比相法和有功法的多判據融合選 線方法，對多種故障信息進行綜合處理，降低干擾的影響，提高故障檢測的精度和魯棒性， 并用隸屬函數表示各故障選線方法輸出的模糊性，應用加權求和進行運算，實現多種故障 選線方法的信息融合。還采用基于卷積型小波包能量矩的特征提取方法，對暫態電流信號 進行特征向量的提取，并以構造的特征向量作為基于免疫粒子群優化算法的三層小波神經 網絡的輸入，利用訓練好的神經網絡實現單相接地故障的定位。基于蟻群最優算法的自動 糾錯和準確故障定位平臺，配調人員可以在DMS系統中可以準確獲知配網故障點的實際位 置。其次，快速恢復供電。根據定位的故障位置，通過分級供電樹的啟發式搜索方法，結合 模糊評判方法，得到最優恢復供電方案。
[0013] 本發明的有益效果是，多重故障信息融合選線的判據是對各個故障量進行特征提 取，形成各條出現的故障測度函數，充分利用了故障量的各種信息，對單一判據不充分或者 錯誤的選線結果進行融合，能得到一個更加充分可信的選線結果。
【具體實施方式】
[0014] 以下將對本發明的優選實施例進行詳細的描述；應當理解，優選實施例僅為了說 明本發明，而不是為了限制本發明的保護范圍。
[0015] 基于信息融合技術及模糊理論的多判據融合選線方法，本發明特征是，包括以下 步驟：
[0016] SI.隸屬度函數的選取
[0017] 選線方法的故障測度隸屬函數，表征在同一選線方法基準下每一條線路表現出故 障特征程度的數值屬性描述。同時，可建立各選線方法的權系數隸屬度函數，即表征每一種 選線方法表現出的可信程度的數值屬性描述；根據專家經驗和實驗相結合的原確定隸屬函 數為簡單的折線函數。
[0018] S2.模糊信息融合：采取加法運算，假設電網中共有N條線路（n = 0，1，2···，N ;n =0表示母線），信息融合中共使用M種選線方法（m = 1，2···，Μ)，則采用第m種選線方法 得到的第η條線路故障測度系數為X m(n)，第m種選線方法權系數為Y m(n);每一條備選 線路η都得到一個M種方法融合的總的模糊決策可信度系數：
[0020] 可信度系數最大的為故障線路。
[0021] S3 :多判據融合選線方法的方法
[0022] 信息融合石進行多源信息綜合處理的新技術，把多個傳感器集中于1個統一的感 知系統中，從而郵寄利用；來自多個傳感器的信息，以便建立一致的狀態矢量。融合后的信 息更確切地解釋和更高層次地描述了被感知的對象或環境，能將來自某一目標的多源信息 加以智能化合成，產生比單一信息源更精確，更完整的估計和判決。多重故障信息融合選線 的判據是對各個故障量進行特征提取，形成各條出現的故障測度函數，充分利用了故障量 的各種信息，對單一判據不充分或者錯誤的選線結果進行融合，能得到一個更加充分可信 的選線結果。
[0023] 本發明在可測控區域，利用GIS的幾何網絡和接口函數，快捷地找出故障回路，通 過Bayes公式計算故障回路中各區段的顯著度實現故障定位；在非測控區域，使用粗糙集 理論算法利用配電網GIS網絡拓撲分析自動形成故障定位決策表，通過屬性約簡和屬性值 約簡獲得決策規則，根據真實反饋的故障信息實現故障定位。對于單相接地故障，研究基于 小波包多頻帶相關分析法、基波比幅比相法、5次諧波比幅比相法和有功法的多判據融合選 線方法，對多種故障信息進行綜合處理，降低干擾的影響，提高故障檢測的精度和魯棒性， 并用隸屬函數表示各故障選線方法輸出的模糊性，應用加權求和進行運算，實現多種故障 選線方法的信息融合。還采用基于卷積型小波包能量矩的特征提取方法，對暫態電流信號 進行特征向量的提取，并以構造的特征向量作為基于免疫粒子群優化算法的三層小波神經 網絡的輸入，利用訓練好的神經網絡實現單相接地故障的定位。基于蟻群最優算法的自動 糾錯和準確故障定位平臺，配調人員可以在DMS系統中可以準確獲知配網故障點的實際位 置。其次，快速恢復供電。根據定位的故障位置，通過分級供電樹的啟發式搜索方法，結合 模糊評判方法，得到最優恢復供電方案。
[0024] 以上所述僅為本發明的優選實施例，并不用于限制本發明，顯然，本領域的技術人 員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的 這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些 改動和變型在內。
【主權項】
1. 一種基于信息融合技術及模糊理論的多判據融合選線方法，其特征在于能夠結合電 壓互感器和電流互感器的電網故障特征量融合，然后再進行決策，提高了配電網故障選線 的精確性，包括以下步驟：51. 隸屬度函數的選取 選線方法的故障測度隸屬函數，表征在同一選線方法基準下每一條線路表現出故障特 征程度的數值屬性描述；同時，建立各選線方法的權系數隸屬度函數，即表征每一種選線方 法表現出的可信程度的數值屬性描述；52. 模糊信息融合：采取加法運算，假設電網中共有N條線路（n = 0，1，2···，N ;n = O 表示母線），信息融合中共使用M種選線方法（m= 1，2···，M)，則采用第m種選線方法得到 的第η條線路故障測度系數為Xm (η)，第m種選線方法權系數為Ym (η);每一條備選線路η 都得到一個M種方法融合的總的模糊決策可信度系數：可信度系數最大的為故障線路； S3 :多判據融合選線方法的方法 信息融合石進行多源信息綜合處理的新技術，把多個傳感器集中于1個統一的感知系 統中。
【專利摘要】本發明公開了一種基于信息融合技術及模糊理論的多判據融合選線方法。包括，隸屬度函數的選取；模糊信息融合；多判據融合選線方法的方法。本方法綜合獲取多類多源信息，建立一套科學系統的綜合分析方法，實現多種故障選線方法的信息融合。
【IPC分類】G06F19/00
【公開號】CN105184063
【申請號】CN201510530449
【發明人】周年榮, 毛天, 常亞東, 張林山, 楊忠才, 劉鵬, 賈廷凱, 楊學東, 楊忠華, 黃晟
【申請人】云南電網有限責任公司電力科學研究院
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月26日