一种使用多激励源的变电站接地网腐蚀故障在线诊断方法技术

本发明专利技术公开一种使用多激励源的变电站接地网腐蚀故障在线诊断方法，包括：(1)确定测量端口位置，计算腐蚀前各端口电压值和支路电流等数据；在多激励源的情况下测量腐蚀后接地网相应端口的电压值；(2)根据特勒根定理构造故障诊断方程，利用(1)中的数据计算诊断方程相应矩阵的值；(3)基于分段线性化原理求解故障诊断方程，在每段线性化区间上构造线性规划模型用单纯形法计算能量损耗最低的最优解，更新计算数据；(4)不断进行迭代计算直至满足收敛条件，返回腐蚀后各支路电阻值。本发明专利技术能准确诊断故障支路的位置；计算结果能够向着腐蚀后的支路电阻真值逼近，为腐蚀后的支路电阻值提供一个接近的参考腐蚀倍数。

A method of on-line diagnosis for corrosion failure of grounding grid in substation using multi excitation source

The invention discloses a substation using multiple excitation source with on-line diagnosis method, fault grounding grid corrosion include: (1) to determine the port position calculation data before corrosion the port voltage and branch current; voltage measurement value of the corresponding port of the grounding grid corrosion in multi excitation source condition; (2) according to the Tellegen's theorem to construct fault diagnosis using equation (1) calculated diagnosis data in the corresponding matrix equation; (3) piecewise linearization principle to solve the fault diagnosis equation based on the structure of the linear programming model to calculate the optimal solution of the minimum energy loss by using the simplex method in each linear interval, update data; (4) continuously iterative calculation until the convergence condition is satisfied, the branch resistance value returned after corrosion. The invention can accurately diagnose the location of the fault branch, and the calculation result can approach the true value of the branch resistance after corrosion, providing a close reference corrosion multiple for the branch resistance value after corrosion.

【技术实现步骤摘要】
一种使用多激励源的变电站接地网腐蚀故障在线诊断方法
本专利技术属于电气工程领域，特别涉及一种变电站接地网腐蚀故障的诊断方法。
技术介绍
接地网为发、变电站内各种电气设备提供了一个公共的参考地，起到了泄流和均压的作用，能够有效保证工作人员和电气设备的安全。国内接地网的材料主要是普通钢材或热镀锌扁钢，耐腐蚀性较差，因土壤作用等因素易出现腐蚀故障。腐蚀故障的出现会使接地网的可靠性降低，甚至损坏设备引发安全事故，所以定期诊断评估接地网的腐蚀状况对保障发、变电站的安全运行具有十分重要的意义。现有接地网腐蚀故障诊断方法多是基于接地网的纯电阻网络模型建立的，使用参数识别法通过建立故障诊断方程的方式去计算接地网各支路的电阻，从而对接地网的腐蚀状况进行评估。现有接地网腐蚀故障诊断方法存在的主要不足有：1、对诊断方程的非线性未能进行有效处理以致诊断方程只适用于支路导体发生轻微腐蚀的情况；2、不能有效保证迭代计算向着支路电阻真值的方向逼近。现有接地网腐蚀故障诊断方法多是在直流源的激励下，将接地网等效为一个纯电阻模型，然后利用节点电压对支路电阻的灵敏度矩阵或特勒根定理建立起相应的故障诊断方程(欠定方程)，再本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用多激励源的变电站接地网腐蚀故障在线诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：确定测量端口位置，计算腐蚀前各端口电压值和支路电流等数据；在多激励源的情况下测量腐蚀后接地网相应端口的电压值；步骤(2)：根据特勒根定理构造故障诊断方程，并利用(1)中的数据计算诊断方程中相应矩阵的值；步骤(3)：基于分段线性化的原理来求解故障诊断方程，在每段线性化区间上构造线性规划模型并用单纯形法来计算能量损耗最低的最优解，更新计算数据；步骤(4)：不断进行迭代计算直至当前线性化小区间对应的端口电压值满足收敛条件，返回腐蚀后各支路的电阻值。

【技术特征摘要】
1.一种使用多激励源的变电站接地网腐蚀故障在线诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：确定测量端口位置，计算腐蚀前各端口电压值和支路电流等数据；在多激励源的情况下测量腐蚀后接地网相应端口的电压值；步骤(2)：根据特勒根定理构造故障诊断方程，并利用(1)中的数据计算诊断方程中相应矩阵的值；步骤(3)：基于分段线性化的原理来求解故障诊断方程，在每段线性化区间上构造线性规划模型并用单纯形法来计算能量损耗最低的最优解，更新计算数据；步骤(4)：不断进行迭代计算直至当前线性化小区间对应的端口电压值满足收敛条件，返回腐蚀后各支路的电阻值。2.根据权利要求1所述的一种使用多激励源的变电站接地网腐蚀故障在线诊断方法，其特征在于，步骤(1)中计算腐蚀前各端口电压值和支路电流等数据，计算公式如下：YN＝GLA*BY*GLA'(1)UN＝-2*pinv(YN)*GLA*BY*US'(2)BI＝BY*(GLA'*UN+2*US')(3)上式中YN表示接地网仿真模型的节点导纳矩阵、GLA表示其关联矩阵、BY表示其支路导纳矩阵、US表示其激励源电压向量，UN表示其节点电压，BI表示其支路电流向量，其中支路导纳矩阵BY根据仿真模型各支路电阻值即可得到，关联矩阵GLA可通过在仿真模型中事先确定支路电流、电压的正方向得到，激励源电压向量需要在OrCAD或者Multisim软件中对模型进行仿真得到。3.根据权利要求1所述的一种使用多激励源的变电站接地网腐蚀故障在线诊断方法，其特征在于，步骤(2)中，根据特勒根定理，有式(4)和式(5)式中Uk和Ik分别表示腐蚀前接地网各支路电压值和电流值，U′k和I′k表示腐蚀后接地网各支路电压值和电流值，下同；将两条恒流源支路分离出来得式(6)和式(7)根据相应的诊断原理，应对腐蚀前后的接地网在相同位置施加相同的激励电流，即I′b+1＝Ib+1(8)I′b+2＝Ib+2(9)式(7)和式(6)做减法得式(10)令ΔUb+1＝U′b+1-Ub+1，ΔUb+2＝U′b+2-Ub+2，ΔRk＝R′k-Rk，化简式(10)，得式(11)进一步的，步骤(2)中故障诊断方程的数学模型为(使用两个激励源)：

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文文，屈亚军，李石磊，刘航，倪骏康，刘崇新，
申请(专利权)人：陕西省地方电力设计有限公司，西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61