1.一种基于动态集合覆盖的配电网故障诊断方法,其特征在于,包括以下步骤:对配电网故障区段的节点和供电线路进行统一编号并引入可达矩阵对各节点间的连通性进行建模;收集可达矩阵表示的配电网拓扑信息和所有节点的馈线终端单元上报的故障电流信息;同时构建与可达矩阵对应的故障电流信息-故障区段相关矩阵,并建立动态集合覆盖模型;根据可达矩阵和故障电流信息使用维特比译码求解动态集合覆盖模型,得到配电网中每条线路区段的工作状态变化序列;根据工作状态变化序列判定设定的时间周期上配电网的线路区段状态集合是否能够覆盖所有故障电流信息,若不能,则根据回报函数增量最大化准则选择继续将其它故障线路区段放进解决方案,循环直至满足每个时间周期的覆盖条件,得到故障线路的区段集合;所述对配电网故障区段的节点和供电线路进行统一编号具体为:定义主电源向电力用户供电的方向为正方向,逆方向为反方向;将距离主电源最近的节点编号为1,之后沿着正方向对其它节点依次进行编号;供电线路的区段编号和其流入节点的编号一致。
2.根据权利要求1所述的一种基于动态集合覆盖的配电网故障诊断方法,其特征在于,所述引入可达矩阵对各节点间的连通性进行建模具体为:设节点i和节点j是配电网中的两个节点,则从节点i到节点j的可达性r ij ∈R可定义如下:R表示n×n的可达矩阵,n表示网络中的节点总数,r ij 为可达矩阵中的元素,若满足i=j,则r ij =1。
3.根据权利要求1所述的一种基于动态集合覆盖的配电网故障诊断方法,其特征在于,所述馈线终端单元上报的故障电流信息采用矢量S=[s 1 ,s 2 ,...,s n ]表示,其中n表示配电网中的节点总数,若节点j的馈线终端单元监测到正向故障电流,则s j =1,否则s j =0,1≤j≤n。
4.根据权利要求1所述的一种基于动态集合覆盖的配电网故障诊断方法,其特征在于,所述构建与可达矩阵对应的故障电流信息-故障区段相关矩阵具体为:所述故障电流信息-线路区段相关矩阵Q={q ji |1≤j≤n,1≤i≤|L|}中的q ji 的值对应节点j的故障电流信息和线路区段i的相关关系,该项值为1表示的是当线路区段i出现故障时,节点j的馈线终端单元监测到正向故障电流,否则该值为0;在配电网中节点总数n和线路区段总数|L|满足n=|L|,相关矩阵和可达矩阵一一对应。
5.根据权利要求1所述的一种基于动态集合覆盖的配电网故障诊断方法,其特征在于,所述建立动态集合覆盖模型具体为:将连续时间周期上的故障诊断问题建立为动态集合覆盖模型,并将该模型对应为多个相似的HMM;在时刻k第i条线路区段的状态表示为x i (k);将每一条线路区段的状态x i (k)建模为双态的隐马尔科夫模型,由此将动态集合覆盖问题可表示为DSC={M,κ,Pa,Pv,S},每一个元素表示的含义如下:M={m 1 ,...,m |L| }是配电网拓扑中|L|条可能出现故障的线路区段集合;κ={0,1,...,k,...,K}是离散的观测时刻;让x i (k)表示线路区段i在时刻k的状态,则x i (k)=1表明在时刻k,线路区段i在最小覆盖的解决方案中,也即是线路区段i出现故障,否则x i (k)=0,表明线路区段i工作状态正常;假设配电网拓扑中每条线路区段有两个工作状态;在每个时刻,对于每条线路区段i,其出现故障的概率Pa i (k)和该故障恢复正常的概率Pv i (k)分别定义为Pa i (k)=Pr(x i (k)=1|x i (k)=0)和Pv i (k)=Pr(x i (k)=0|x i (k-1)=1);S=[s 1 ,s 2 ,...,s n ]为每个节点的馈线终端单元检测到的电流信息,也即是故障诊断阶段的输入信息;在每个观测时刻k,k∈κ,之前时刻和当前时刻的观测值是已知的;设约束矩阵为Q s (k),该矩阵为相关矩阵Q的行子集,包含k时刻出现正向故障电流信息的节点所在的所有行,其中(q s (k)) ji 表示Q s (k)的第{j,i}项。
6.根据权利要求1所述的一种基于动态集合覆盖的配电网故障诊断方法,其特征在于,所述根据可达矩阵和故障电流信息使用维特比译码求解动态集合覆盖模型,得到配电网中每条线路区段的工作状态变化序列具体为:在初始时刻,计算目标函数在时刻1上的值以用于维特比译码初始化;初始化后在整个时间周期使用维特比译码进行循环递归,也即是在时刻2到时刻K上运行,在每个时刻和初始时刻执行相同的步骤;当遍历完K个时间周期后,方法终止,方法终止后,进行最优状态序列回溯,得到线路区段i在K个时间周期上的最优状态序列,即线路区段i在这段时间周期上的工作状态变化序列。
7.根据权利要求6所述的一种基于动态集合覆盖的配电网故障诊断方法,其特征在于,所述目标函数如下:P2:x i (k)∈{0,1},k=1,2,...,K式中,K表示总时间周期,|L|表示线路区段个数,(q s (k)) ji 表示约束矩阵Q s (k)的第{j,i}项,x i (k)=1表明在时刻k,线路区段i在最小覆盖的解决方案中,也即是线路区段i出现故障,否则x i (k)=0;f ki (x i (k),x i (k-1))的展开形式为:式中,中Pa i (k)和Pv i (k)分别表示每条线路区段i出现故障的概率Pa i (k)和该故障恢复正常的概率Pv i (k)。
8.一种基于动态集合覆盖的配电网故障诊断系统,其特征在于,包括存储器、处理器以及存储于存储器上并能够在处理器上运行的计算机程序指令,当处理器运行该计算机程序指令时,能够实现如权利要求1-7任一项所述的方法步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序指令,当处理器运行该计算机程序指令时,能够实现如权利要求1-7任一项所述的方法步骤。