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申请/专利权人：山东金煜电子科技有限公司

摘要：本发明公开了基于物联网的配电网故障分析方法及系统，涉及配电网故障分析技术领域，依据目标函数在当前决策变量处的梯度计算搜索方向，利用线搜索方法输出步长，结合搜索方向以及步长更新决策变量，通过更新后的决策变量与当前决策变量计算步长向量和梯度差，并使用BFGS更新算法结合步长向量和梯度差更新Hessian矩阵，当输出优化后的决策变量时，分析系统根据优化后的决策变量对配电网进行实时故障检测，识别出配电网中的故障点。该分析系统结合梯度和近似Hessian矩阵的信息，能以超线性收敛的速度快速逼近最优解，提升故障检测和诊断的实时性，并且能够更有效地跳出局部最优解，找到全局最优解。

主权项：1.基于物联网的配电网故障分析方法，其特征在于：所述分析方法包括以下步骤：分析系统通过物联网设备实时采集配电网的运行数据，并基于配电网优化目标以及运行数据自动构建目标函数，对目标函数中的初始点、Hessian矩阵、迭代参数以及收敛阈值进行初始化处理；求解目标函数在当前决策变量处的梯度，依据Hessian矩阵和目标函数在当前决策变量处的梯度计算搜索方向，利用线搜索方法输出步长，结合搜索方向以及步长更新决策变量，通过更新后的决策变量与当前决策变量计算步长向量和梯度差，并使用BFGS更新算法结合步长向量和梯度差更新Hessian矩阵；依据目标函数在更新决策变量处梯度的范数与收敛阈值的对比结果判断是否满足收敛条件，基于判断结果重复迭代或输出优化后的决策变量，当输出优化后的决策变量时，分析系统根据优化后的决策变量对配电网进行实时故障检测，识别出配电网中的故障点，并通过分析检测到的故障特征确定故障类型和原因，最后生成故障报告发送至管理人员；基于配电网优化目标以及运行数据自动构建目标函数，包括以下步骤：配电网运行数据包括故障发生和检测时间戳，故障诊断的真阳性、真阴性、假阳性、假阴性数目，平均故障间隔时间和平均修复时间，故障检测时间阈值，可靠性指数阈值；目标函数的初始点x包括故障检测时间阈值，可靠性指数阈值，错误诊断率中各个参数的权重；则构建的目标函数表达式为： ，式中，为目标函数，表示故障检测时间，表示错误诊断率，表示可靠性指数，、、分别为故障检测时间、错误诊断率、可靠性指数的权重，且；求解目标函数在当前决策变量处的梯度，依据Hessian矩阵和目标函数在当前决策变量处的梯度计算搜索方向，包括以下步骤：计算目标函数在当前决策变量处的梯度，表达式为： ，式中，为梯度，为数值梯度，且，表示第个单位向量，为收敛阈值，使用当前Hessian矩阵和梯度计算搜索方向，表达式为：；利用线搜索方法输出步长，结合搜索方向以及步长更新决策变量，包括以下步骤：设初始步长，计算目标函数在当前步长处的函数值，，并计算Armijo条件表达式，为Armijo参数，且为一个小于1的常数；若，输出当前步长；若，则按照比例缩小步长，，其中，为缩小比例，且，将缩小后的步长计算目标函数在当前步长处的函数值和计算Armijo条件表达式；当任一次迭代，输出当前步长；通过步长和搜索方向，更新当前决策变量到下一次迭代的值，表达式为：；所述优化目标包括最小化故障检测时间，最小化错误诊断率以及最大化供电可靠性，将最小化故障检测时间，最小化错误诊断率以及最大化供电可靠性量化表示，表达式为： ，式中，表示最小化数值，表示故障检测时间，表示错误诊断率，表示可靠性指数，、、分别为故障检测时间、错误诊断率、可靠性指数的权重，且，，，、、、分别表示真阳性、真阴性、假阳性和假阴性数目，表示平均故障间隔时间，表示平均修复时间，、、、分别为真阳性、真阴性、假阳性和假阴性的权重，且、、、均大于0；且优化目标满足约数条件：，，式中，、分别表示节点处的电压和电流，为电压安全范围，为电流安全范围。

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