[发明专利]基于暂态特征故障指示器状态转移单相接地故障分析方法

说明书

本发明涉及基于暂态特征故障指示器状态转移单相接地故障分析方法以解决现有技术中识别故障准确率低的问题。本发明以状态转移矩阵方法研究10KV架空线路运行状态转移，建立10KV架空线路监测点状态方程，求出状态转移解析解，根据求出的状态转移解析解构造架空线路当前状态机矩阵，针对架空线路当前状态机矩阵求解相应量，并提出了线路发生单相接地故障的判据为且且i(t)＞0且以上状态转移持续时间＞τ₁。本发明能够显著地提高单相接地故障报警准确率，降低误判概率。

技术领域

本发明涉及一种基于暂态特征故障指示器状态转移单相接地故障分析方法。

背景技术

10kV架空线路主要产生的故障类型分为短路故障和单相接地故障两种。当发生短路故障时，能够通过系统速断来快速隔离故障区间；当发生单相接地故障时，需要根据中性点接地方式的不同采用不同的处理方式。我国主要采用小电流接地系统，当发生单相接地故障时，及时对单相接地故障区段进行快速定位就变得十分重要。近年来，绝缘电力线推广使用、绝缘子击穿、避雷器击穿又进一步提高了单相接地故障识别的难度。

为解决这一问题，目前已提出了许多选线技术。主要包括零序电流分析法，小波分析法，5次谐波法、群体比幅比相法、首半波法等多种选线方法。但这些传统选线方式都存在识别故障门限值低的问题，进而导致不能很好地发现单相接地故障、单相接地故障分类时产生误判概率较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于暂态特征故障指示器状态转移单相接地故障分析方法以解决现有技术中识别故障准确率低的问题。

为实现上述目的，本发明的基于暂态特征故障指示器状态转移单相接地故障分析方法采用以下技术方案：

基于暂态特征故障指示器状态转移单相接地故障分析方法，包括以下步骤，第一步，构建电压状态方程组为电流状态方程组为第二步，分别求解电压状态方程组和电流状态方程组，最终得电压状态转移解为电流状态转移解为第三步，构造架空线路当前状态机矩阵S(t)(Sa,S'a)，其中Sa(E(t),I(t),τ(t))，S′a(E′(t),I′(t),τ(t))；第四步，根据判据且且i(t)＞0且以上状态转移持续时间＞τ₁判断架空线路单相接地故障的发生；式中Φ(t)＝e^At，τ代表系统延时时间，t代表采样时间，E(t)是t时刻实际采样获取的电压量；I(t)是t时刻实际采样获取的电流量；EX(t)是电压修正量；IX(t)是电流修正量；E′(t)是t时刻实际采样获取的电压量导数；I′(t)是t时刻实际采样获取的电流量导数；矩阵A、矩阵B、矩阵A₁、矩阵B₁为定常数，矩阵C和矩阵C1为三阶单位矩阵；λ_E(t)为t时刻的架空线路电压转移状态机矩阵(E(t),E′(t),τ(t))的特征值，λ_i(t)为t时刻的架空线路电流转移状态机矩阵(I(t),I′(t),τ(t))的特征值。

所述τ₁取值为200ms-300ms。

本发明的有益效果如下：本发明以状态转移矩阵方法研究10KV架空线路运行状态转移，建立10KV架空线路监测点状态方程，求出状态转移解析解，根据求出的状态转移解析解构造架空线路当前状态机矩阵，针对架空线路当前状态机矩阵求解相应量，并提出了线路发生单相接地故障的判据为且且i(t)＞0且以上状态转移持续时间＞τ₁。本发明能够显著地提高单相接地故障报警准确率，降低误判概率。

具体实施方式

下面将结合具体实施方案对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，但是本领域技术人员应当理解，下文所述的实施方案仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方案，都属于本发明保护的范围。

本发明的基于暂态特征故障指示器状态转移单相接地故障分析方法的实施例：