[發(fā)明專利]一種低壓用電網(wǎng)安全監(jiān)測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410690865.5
• 申請(qǐng)日: 2014-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN104391198A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊琦;楊樺;羅建;吉暢;羅明才;代熲;宋洪賓;曾禮強(qiáng);徐川;曾敏;楊光學(xué);吳濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)四川省電力公司自貢供電公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00;G01R29/16;G01R27/08
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 舒啟龍;鄧金濤

1.一種低壓用電網(wǎng)安全監(jiān)測(cè)方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一，采集低壓用電網(wǎng)線路首端的三相暫態(tài)電流信號(hào)i_A(t)、i_B(t)、i_C(t)和三相暫態(tài)電壓信號(hào)u_A(t)、u_B(t)、u_C(t)，電流信號(hào)和電壓信號(hào)的數(shù)據(jù)采樣頻率為10kHz，時(shí)間窗為擾動(dòng)后的一個(gè)半周波；

步驟二，將任意兩相作為一個(gè)回路，形成高階微分方程

Σk=0KakUAB(t)(k)=Σk=0KbkiA(t)(k)+Σk=0KckiB(t)(k)]]>

其中參數(shù)a₀,a₁,…,a_K和b₀,b₁,…,b_K，a和b為微分方程的待辨識(shí)系數(shù)，K稱為等值階數(shù)，方程中U_AB(t)^(k)是電壓小擾動(dòng)信號(hào)U_AB(t)的k階導(dǎo)數(shù)，i_A(t)^(k)、i_B(t)^(k)是電流小擾動(dòng)信號(hào)i_A(t)、i_B(t)的k階導(dǎo)數(shù)，K是負(fù)荷模型的等值階數(shù)；

步驟三，求取步驟二中高階微分方程系數(shù)；

步驟四，利用暫態(tài)高階微分方程系數(shù)與穩(wěn)態(tài)等值參數(shù)之間的關(guān)系求解等值參數(shù)，所述暫態(tài)高階微分方程系數(shù)與穩(wěn)態(tài)等值參數(shù)之間關(guān)系如下

在K為偶數(shù)時(shí)，令計(jì)算

A0=Σn=0N(-1)na2nω2n]]>

A1=Σn=0N-1(-1)na2n+1ω2n+1]]>

B0=Σn=0N(-1)nb2nω2n]]>

B1=Σn=0N-1(-1)nb2n+1ω2n+1]]>

C0=Σn=0N(-1)nc2nω2n]]>

C1=Σn=0N-1(-1)nc2n+1ω2n+1]]>

在K為奇數(shù)時(shí)，令計(jì)算

A0=Σn=0N(-1)na2nω2n]]>

A1=Σn=0N(-1)na2n+1ω2n+1]]>

B0=Σn=0N(-1)nb2nω2n]]>

B1=Σn=0N(-1)nb2n+1ω2n+1]]>

C0=Σn=0N(-1)nc2nω2n]]>

C1=Σn=0N-1(-1)nc2n+1ω2n+1]]>

由此，得出負(fù)荷模型的A相穩(wěn)態(tài)等值參數(shù)R_Aeq和L_Aeq以及B相穩(wěn)態(tài)等值參數(shù)R_Beq和L_Beq：

RAeq=A1B1+A0B0A02+A12]]>

LAeq=A1B0-A0B1ω(A02+A12)]]>

RBeq=A1C1+A0C0A02+A12]]>

LBeq=A1C0-A0C1ω(A02+A12);]]>

步驟五，從采集到的三相暫態(tài)電流信號(hào)和三相暫態(tài)電壓信號(hào)中提取出其中所包含的基頻成份，并寫為正余弦函數(shù)的表達(dá)式，如下

U_Awen＝a₁cosωt+a₂sinωt

U_Bwen＝a₃cosωt+a₄sinωt

I_Awen＝b₁cosωt+b₂sinωt

I_Bwen＝b₃cosωt+b₄sinωt

U_Nwen＝c₁cosωt+c₂sinωt；

步驟六，用得到的正余弦表達(dá)式的系數(shù)來表示步驟四中得到的等值阻抗參數(shù)，如下

c₁＝a₁+R_Ab₁-ωb₂L_A

c₂＝a₂-R_Ab₂-ωb₁L_A

c₁＝a₃+R_Bb₃-ωb₄L_B

c₂＝a₄+R_Bb₄+ωb₃L_B

LA=a2b1+b2c1-b2a1-b1c2ω(b12+b22)]]>

RA=a2b2-b2c2+b1a1-b1c1b12+b22]]>

LB=a3b4-b4c1-b3a4+b3c2ω(b32+b42);]]>

RB=b4c2-a4b4-b3a3+b3c1b12+b22]]>

步驟七，利用步驟六中得到的表達(dá)式作為約束條件，步驟(4)中計(jì)算得到的參數(shù)作為初值，進(jìn)行優(yōu)化，得到各相等值阻抗精確值；

步驟八，通過

UN=iORO+LOdiodtUN=UA-IA*ZA]]>

計(jì)算負(fù)荷側(cè)虛擬中性點(diǎn)的漂移電壓；

步驟九，計(jì)算三相負(fù)荷不平衡度，與三相負(fù)荷大小及虛擬中性點(diǎn)漂移電壓一起，表征低壓用電網(wǎng)的安全性，電壓不平衡度ε_u、電壓不平衡度ε_i的計(jì)算公式如下：

ϵu=U2U1×100%]]>

其中：U₁—三相電壓的正序分量幅值均方根；

U₂—三相電壓的負(fù)序分量幅值均方根；

ϵi=I2I1×100%]]>

其中：I₁—三相電流的正序分量幅值均方根；

I₂—三相電流的負(fù)序分量幅值均方根；

I₂—三相電流的負(fù)序分量幅值均方根；

首先求取三相負(fù)荷上的實(shí)際壓降的正負(fù)序分量：

U1N•U2N•U•0N=131aa21a2a111*UA•-UN•UB•-UN•UC•-UN•]]>

其中：a＝e^j120°；

—三相電壓的正、負(fù)、零序分量，

為利用穩(wěn)態(tài)采樣點(diǎn)擬合求出的電壓相量，為對(duì)應(yīng)時(shí)間求出的虛擬中性點(diǎn)電壓相量，

繼而取正負(fù)序幅值求不平衡度ε_uN，ε_u、ε_i的值越大，負(fù)荷的不平衡度越大，對(duì)用電網(wǎng)的安全運(yùn)行的威脅越大，電流不平衡度ε_i計(jì)算相同的情況下，改進(jìn)電壓不平衡度ε_u的計(jì)算，利用前面步驟中得到的實(shí)際負(fù)荷壓降求取不平衡度ε_uN，可信度高。