[發(fā)明專利]一種配電網(wǎng)弧光接地故障建模分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111145420.5
• 申請日: 2021-09-28
• 公開（公告）號: CN113792442B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設計）人: 李世龍;龍呈;高藝文;蘇學能;楊勇波;張華;方玉;范松海;常政威
• 申請（專利權）人: 國網(wǎng)四川省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;H02H9/06;H02H9/08;G01R31/08;G01R31/52;G06F113/04
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

1.一種配電網(wǎng)弧光接地故障建模分析方法，其特征在于，將故障支路視為空氣擊穿后產(chǎn)生的擊穿間隙電弧與可變電阻的串聯(lián)組合，包括以下步驟：

步驟1、建立故障支路的接地可變電阻模型，所述接地可變電阻模型中的接地可變電阻為故障支路上的故障點的接地電阻，且所述接地電阻可隨發(fā)展過程和接地場景而變化；

步驟2、建立故障支路的短間隙擊穿電弧模型，所述短間隙擊穿電弧模型為故障支路上的故障點的電弧弧光電壓，所述短間隙擊穿電弧模型的發(fā)生情況包括燃弧時刻電離飽和、熄弧時刻以及弧光接地故障的自發(fā)展情況；

步驟3，將所述接地可變電阻模型和短間隙擊穿電弧模型相結合，建立適用于不同場景下基于擊穿間隙與可變電阻的配電網(wǎng)弧光接地故障模型；

所述接地可變電阻模型中的接地可變電阻r_f(t)為：

其中，n為介質電阻衰減指數(shù)，T₁為電弧擊穿介質后到穩(wěn)定燃燒需要的時間，t為電弧的發(fā)展時間；

所述短間隙擊穿電弧模型的電弧弧光電壓u_j為：

其中，sgn為符號函數(shù)，此處即為取i_f參數(shù)的正負；i_f代表故障支路的電流，選取為線路電壓的10％，線路電壓為故障支路在故障前所在的線路的電壓；I_S為由外電離因素引起的飽和電流，表示在極小電場強度作用下，由于空氣外電離因素產(chǎn)生的電流，T₂為不同介質從弧光接地故障發(fā)展為經(jīng)電阻接地故障或無故障的時間，t為電弧的發(fā)展時間。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種配電網(wǎng)弧光接地故障建模分析方法，其特征在于，步驟1中，基于理想情況下的接地電阻模型結合介質參數(shù)來建立接地可變電阻模型，所述介質參數(shù)用來表示不同場景下介質電阻的衰減情況以及介質電阻對應的接地電阻的變化情況。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種配電網(wǎng)弧光接地故障建模分析方法，其特征在于，所述介質參數(shù)包括介質電阻衰減指數(shù)n、電弧擊穿介質后到穩(wěn)定燃燒需要的時間T₁。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種配電網(wǎng)弧光接地故障建模分析方法，其特征在于，基于理想情況下的接地電阻模型中的故障接地電阻r_f0為：

其中，ρ為故障點的電阻率，R為接地點或故障點到零電位的距離，x為變量，代表接地點到零電位之間的一點。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種配電網(wǎng)弧光接地故障建模分析方法，其特征在于，步驟3中，所述配電網(wǎng)弧光接地故障模型的故障電壓為u_f：

u_f(t)＝u_j(t)+i_f·r_f(t)；

其中，u_j為短間隙擊穿電弧模型的電弧弧光電壓，i_f為故障支路的電流，r_f(t)為接地可變電阻。