[發明專利]變電站接地網的分區域故障診斷方法

有效

• 申請號: 201510475125.4
• 申請日: 2015-08-05
• 公開（公告）號: CN105044559B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 鄭益慧;李立學;王昕;藍文昊;陳洪濤;張明海;韓長海
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;國家電網公司;國網吉林省電力有限公司松原供電公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種變電站接地網的分區域故障診斷方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：針對給定的接地網原始設計拓撲結構，應用電路網絡理論對接地網拓撲結構進行約簡，削去不可及節點，將一個接地網分解為接地網、準元版塊、元版塊、元網絡、可及接地網和本征接地網6個層次；

步驟2：根據準元版塊階段拓撲分解的結果劃分接地網的地理位置區域，并依次編號；

步驟3：對本征接地網內的每條支路逐層追溯各支路所在區域或由哪幾個區域約簡得到，并在表格中記錄每個支路對應的區域編號，具體為：

根據電路等效變換過程，對本征接地網內的每條支路逐層追溯其所在區域或由哪幾個準元版塊內的支路變換得到，并根據其所在區域或這些準元版塊對應于步驟2中各區域的編號，在表格中記錄每個支路對應的區域編號；

步驟4：根據接地網的原始設計數據，推算本征接地網的支路電阻的標稱值參數，選擇公共節點，生成關聯矩陣A和支路導納矩陣Y；

步驟5：根據本征接地網拓撲結構，搭建仿真電路模型，應用充分量測方案，在電路中選取節點i，j間施加直流源激勵I₀，測試選定的可及節點的電壓U_ij，得到i，j間的端口電阻R_ij；

步驟6：接地網故障后，節點i，j間的端口電阻測量值變為R’_ij，與接地網正常狀態下可及端口電阻對比，得到端口電阻差值向量ΔR_ij，根據接地網故障診斷模型，建立故障診斷方程組；

步驟7：應用最小二乘優化算法對故障診斷方程組進行求解，得到最后計算結果；

步驟8：根據步驟7中的求解結果，計算出本征接地網故障后支路電阻值相對標稱值的倍數，根據各條本征支路故障情況和其對應的區域判斷各個區域內的故障情況。

2.根據權利要求1所述的變電站接地網的分區域故障診斷方法，其特征在于，步驟1中：

所述準元版塊是在一組可及節點處對接地網進行撕裂后得到的最小單元網絡；

所述元版塊由準元版塊中的串、并聯支路合并得到，同時保留所有的可及節點；

所述元網絡是將元版塊中每一塊通過電路等效變換轉變為只含可及節點的等效網絡；

所述可及接地網是全部元網絡中具有相同節點的支路進行連接構成的只含可及節點的網絡；

所述本征接地網是由可及接地網中的全部并聯支路合并得到，其任意兩個可及節點間至多有一條支路，稱為本征支路。

3.根據權利要求1所述的變電站接地網的分區域故障診斷方法，其特征在于，步驟4中，定義A為選定一個參考節點后網絡的關聯矩陣；Y_b為支路導納矩陣；Y_n為節點導納矩陣；支路導納矩陣與節點導納矩陣之間具有以下關系：

Y_n＝A*Y_b*A^T (1)

式中，A^T為關聯矩陣A的轉置矩陣。