[發明專利]一種使用多激勵源的變電站接地網腐蝕故障在線診斷方法

有效

• 申請號: 201711039255.9
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107632231B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 徐文文;屈亞軍;李石磊;劉航;倪駿康;劉崇新
• 申請（專利權）人: 陜西省地方電力設計有限公司;西安交通大學
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52;G01R31/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

本發明公開一種使用多激勵源的變電站接地網腐蝕故障在線診斷方法，包括：(1)確定測量端口位置，計算腐蝕前各端口電壓值和支路電流等數據；在多激勵源的情況下測量腐蝕后接地網相應端口的電壓值；(2)根據特勒根定理構造故障診斷方程，利用(1)中的數據計算診斷方程相應矩陣的值；(3)基于分段線性化原理求解故障診斷方程，在每段線性化區間上構造線性規劃模型用單純形法計算能量損耗最低的最優解，更新計算數據；(4)不斷進行迭代計算直至滿足收斂條件，返回腐蝕后各支路電阻值。本發明能準確診斷故障支路的位置；計算結果能夠向著腐蝕后的支路電阻真值逼近，為腐蝕后的支路電阻值提供一個接近的參考腐蝕倍數。

技術領域

本發明屬于電氣工程領域，特別涉及一種變電站接地網腐蝕故障的診斷方法。

背景技術

接地網為發、變電站內各種電氣設備提供了一個公共的參考地，起到了泄流和均壓的作用，能夠有效保證工作人員和電氣設備的安全。國內接地網的材料主要是普通鋼材或熱鍍鋅扁鋼，耐腐蝕性較差，因土壤作用等因素易出現腐蝕故障。腐蝕故障的出現會使接地網的可靠性降低，甚至損壞設備引發安全事故，所以定期診斷評估接地網的腐蝕狀況對保障發、變電站的安全運行具有十分重要的意義。

現有接地網腐蝕故障診斷方法多是基于接地網的純電阻網絡模型建立的，使用參數識別法通過建立故障診斷方程的方式去計算接地網各支路的電阻，從而對接地網的腐蝕狀況進行評估?，F有接地網腐蝕故障診斷方法存在的主要不足有：1、對診斷方程的非線性未能進行有效處理以致診斷方程只適用于支路導體發生輕微腐蝕的情況；2、不能有效保證迭代計算向著支路電阻真值的方向逼近。

現有接地網腐蝕故障診斷方法多是在直流源的激勵下，將接地網等效為一個純電阻模型，然后利用節點電壓對支路電阻的靈敏度矩陣或特勒根定理建立起相應的故障診斷方程(欠定方程)，再利用測算的節點電壓變化值或可測接地引下線間的端口電壓值反推接地網各支路電阻的變化值，從而對接地網各支路的腐蝕狀況進行評估。

求解故障診斷方程要面臨兩個問題，一是診斷方程的欠定問題，二是診斷方程的非線性問題。欠定方程的求解問題一直是故障診斷學理論里在討論的問題，并沒有得到最終解決，現有的一種比較可行的方法是利用線性規劃和能量最低原理進行求解，但因為診斷方程組中獨立方程的個數較少，對可測接地引下線利用不充分，會對計算結果的準確度產生一定的影響。針對欠定方程的非線性問題，僅使用迭代的方法處理不能夠有效保證迭代計算向著支路電阻真值方向逼近。

針對現有接地網故障診斷方法存在的問題，需要提出一種新的接地網腐蝕故障在線診斷方法，既能夠充分利用可測的接地引下線、增加診斷方程組中獨立方程的個數，提高診斷評估結果的準確度，又能夠保證迭代計算逼近腐蝕后的支路電阻真值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種使用多激勵源的變電站接地網腐蝕故障在線診斷方法，以克服現有方法的不足；既能夠有效增加診斷方程組中獨立方程的個數，又能夠使支路電阻值的計算結果逼近腐蝕后的支路電阻真值。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種使用多激勵源的變電站接地網腐蝕故障在線診斷方法，包括：

(1)確定測量端口位置，計算腐蝕前各端口電壓值和支路電流等數據；在多激勵源的情況下測量腐蝕后接地網相應端口的電壓值；

(2)根據特勒根定理構造故障診斷方程，并利用(1)中的數據計算診斷方程中相應矩陣的值；

(3)基于分段線性化的原理來求解故障診斷方程，在每段線性化區間上構造線性規劃模型并用單純形法來計算能量損耗最低的最優解，更新計算數據；

(4)不斷進行迭代計算直至當前線性化小區間對應的端口電壓值滿足收斂條件，返回腐蝕后各支路的電阻值。

根據特勒根定理，有式(1)和式(2)