[發明專利]具有多個多相母線的電網中的故障分析

有效

• 申請號: 201310355811.9
• 申請日: 2013-08-14
• 公開（公告）號: CN104049175B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 馮曉鳴;C·克呂佩爾;W·L·彼得森
• 申請（專利權）人: ABB研究有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 王茂華

1.一種用于具有多個多相母線的電網的故障分析的方法，所述方法包括：

針對感興趣的所述多相母線計算等效電路，每個等效電路包括N×N阻抗矩陣，其中N對應于針對其計算所述等效電路的所述多相母線的相位的數目；

基于多個實驗電流注入矢量所產生的電壓以及因式分解的故障前導納矩陣，確定所述阻抗矩陣的元素，所述故障前導納矩陣代表無故障的所述多相母線的節點導納；

針對感興趣的每個多相母線和故障類型基于針對所述多相母線確定的所述等效電路確定故障電流注入矢量；并且

針對感興趣的每個多相母線和故障類型基于所述因式分解的故障前導納矩陣以及針對所述多相母線和故障類型確定的所述故障電流注入矢量確定故障電壓矢量。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述等效電路是戴維南等效電路，每個戴維南等效電路進一步包括N×1電壓源矢量，所述N×1電壓源矢量具有被確定為在分析中的所述對應母線處的故障前電壓的元素。

3.根據權利要求1所述的方法，其中針對感興趣的每個多相母線確定的所述實驗電流注入矢量具有與該母線的每相對應的單位值元素和其他的零值元素。

4.根據權利要求3所述的方法，其中確定所述阻抗矩陣的所述元素包括：針對每個阻抗矩陣，求解所述阻抗矩陣的所述元素為從所述故障前導納矩陣因式分解的下三角矩陣、從所述故障前導納矩陣因式分解的上三角矩陣、從所述故障前導納矩陣因式分解的置換矩陣、從所述故障前導納矩陣因式分解的列重新排序矩陣以及針對對于其計算所述阻抗矩陣的所述多相母線確定的所述實驗電流注入矢量的函數。

5.根據權利要求1所述的方法，其中針對感興趣的每個多相母線和故障類型確定的所述故障電流注入矢量具有與所述母線的所述相位對應的非零值元素和其他的零值元素。

6.根據權利要求5所述的方法，其中針對感興趣的每個多相母線和故障類型確定所述故障電壓矢量包括，針對感興趣的每個多相母線和故障類型求解所述故障電壓矢量的每個元素為從所述故障前導納矩陣因式分解的下三角矩陣、從所述故障前導納矩陣因式分解的上三角矩陣、從所述故障前導納矩陣因式分解的置換矩陣、從所述故障前導納矩陣因式分解的列重新排序矩陣以及針對所述多相母線和故障類型確定的所述故障電流注入矢量的函數。

7.根據權利要求1所述的方法，其中針對感興趣的每個多相母線和故障類型確定所述故障電流注入矢量包括：

針對感興趣的每個多相母線和故障類型，基于針對所述多相母線確定的所述等效電路計算故障后電流矢量；以及

將每個故障后電流矢量與代表所述電網的電流源節點的復數源電流矢量相加，以針對感興趣的每個多相母線和故障類型確定所述故障電流矢量。

8.根據權利要求1所述的方法，進一步包括基于所述故障前導納矩陣和針對感興趣的每個多相母線確定的所述故障電壓矢量，計算所述多相母線上的故障電流。

9.根據權利要求8所述的方法，進一步包括：

測量所述電網中的一個或者多個故障電流；以及

將所述一個或者多個測量的故障電流與所述計算的故障電流比較，以識別所述電網中的一個或者多個可能故障條件。

10.一種存儲計算機程序的非瞬態計算機可讀介質，所述計算機程序可操作用于針對具有多個多相母線的電網執行故障分析，所述計算機程序包括：

用于針對感興趣的所述多相母線計算等效電路的程序指令，每個等效電路包括N×N阻抗矩陣，其中N對應于針對其計算所述等效電路的所述多相母線的相位的數目；

用于確定所述電壓源矢量的元素為在故障分析之下的每個母線處的故障前電壓的程序指令；

用于基于多個實驗電流注入矢量所產生的電壓以及因式分解的故障前導納矩陣，確定所述阻抗矩陣的元素的程序指令，所述故障前導納矩陣代表無故障的所述多相母線的節點導納；

用于針對感興趣的每個多相母線和故障類型基于針對所述多相母線確定的所述等效電路來確定故障電流注入矢量的程序指令；以及

用于針對感興趣的每個多相母線和故障類型基于所述因式分解的故障前導納矩陣以及針對所述多相母線和故障類型確定的所述故障電流注入矢量來確定故障電壓矢量的程序指令。