一种断线故障定位矩阵算法制造技术

本发明专利技术公开了一种电气回路断线故障定位方法，所述方法包括以下步骤：1、构建开关柜闭锁回路定位模型，以柜内无线终端测量点为节点；2、根据所述数学模型，确定终端定位矩阵L；3、依据传感器输出共模信号有效值，构建传感器信号共模矩阵C；4、构建传感器信号输出矩阵S，并计算差模矩阵D；步骤5、对矩阵元素值修改，得到信号信息矩阵G；6、计算故障误判排除矩阵

【技术实现步骤摘要】
一种断线故障定位矩阵算法
本专利技术涉及电力
，尤其涉及一种防误装置电气回路断线故障定位排查方法。
技术介绍
为了贯彻落实国家电网公司推进“三型两网”建设工作部署，国网设备管理部于2019年发布了《输变电设备物联网建设方案》。文件指出，研制开发全面感知智能传感器，增设输变电设备异常状态监测设备，提高变电运维检修智能管控能力，是下一阶段的工作重点，是推进输变电设备运检模式向更智能、更高效、更安全转变的重要途径。在输变电中高压成套设备中，电气闭锁是一种常用的闭锁方法，电气五防闭锁是将断路器、隔离开关、接地刀闸等设备的辅助接点接入相关电气设备的操作电源回路构成闭锁，广泛用于电动操作设备。其优点是操作中不需要辅以其他操作，闭锁可靠。但电气五防闭锁回路需要接入大量的二次电缆，接线方式复杂、运行维护困难、有较多的辅助接点串入、环节多、涉及面广、具有众多复杂特征，所以电气五防闭锁回路出现故障时，检修人员往往不能及时准确判断故障断点位置。此外，电气五防闭锁回路存在的缺陷隐蔽性强，很多隐患只有在运维人员操作过程中才能发现，而五防闭锁问题将会导致整个操作停止，严重影响了电网的安全稳定运行。电气五防闭锁回路断线故障时，传统的故障定位处理方法困难，故障排除难度相对较大，故障发生后，仅能通过人工方式排查，花费时间较长。如开关柜中电气五防闭锁回路发生故障时，首先要运维人员进行分析判断，确定是否电气闭锁的问题，再向上级申请使用解锁钥匙，待批准后才能继续操作；与此同时还要通知检修人员到现场，当检修人员根据运维人员所报故障类型到达现场对设备进行故障排查时，还需要查找开关对应厂家和对应开关类型的电气闭锁原理图，并对电气闭锁原理图进行分析。故障排查时，排查回路大部分在断路器机构的内部，空间狭窄，给万用表测量接点通断造成了困难；在现场故障排查过程中，还容易误碰其他正常回路，导致其正常触点的接触不良；使用万用表测量的传统方法有时需拔插接线端子，有时需破坏接线端子上的绝缘外套，这两种方式对电缆绝缘都存在一定破坏，存在应用安全隐患。目前，110kV及以上电压等级开关间隔均配置了电气闭锁和逻辑闭锁，当开关闭锁回路发生故障时，判断分析出是电气闭锁还是逻辑闭锁对运维人员有一定的难度，此时盲目申请解锁钥匙的使用，将会存在较大的安全隐患，所以需要检修人员及时到现场进行处理，这个过程将会耗费大量的时间；故障发生后，仅能通过人工方式排查，并且由于电气回路点多面广，排故对于检修人员的专业水平要求较高。在检修班组生产压力重、生产人员紧缺的背景下，意味着人力资源的浪费，影响其它工作的开展。
技术实现思路
本申请提供了一种防误装置电气回路断线故障定位矩阵算法，以解决现有技术中不能准确进行故障排查定位的问题，实现断线故障快速定位，保证电网安全稳定运行。所述防误装置电气回路断线故障定位矩阵算法包括以下步骤：步骤1、构建开关柜闭锁回路定位模型，以柜内无线终端测量点为节点；步骤2、根据所述数学模型，确定终端定位矩阵L；终端定位矩阵L：其中，元素表示矩阵L的第i行第j列，若第i、j节点间存在连接线，则；反之，若第i、j节点间不存在连接线，则；步骤3、依据传感器输出共模信号有效值，构建传感器信号共模矩阵C；传感器信号共模矩阵C：元素表示矩阵C的第i行第i列，矩阵C的第i行第i列元素代表第i个传感器测量终端共模信号状况，当检测到共模信号有效值时，则，反之，为0；步骤4、构建传感器信号输出矩阵S，并计算差模矩阵D；传感器信号输出矩阵S：元素表示矩阵S的第i行第i列，在出现断线故障后，对应第i个终端上的传感器输出信号有效值，即。然后，将信号输出矩阵与信号共模矩阵进行减运算得到差模矩阵D，，即D=步骤5、对矩阵元素值修改，得到信号信息矩阵G；信号信息矩阵G：步骤6、计算故障误判排除矩阵；故障误判排除矩阵：将终端定位矩阵L与信号信息矩阵G相乘，得到故障误判排除矩阵，即步骤7、进行误判排除运算，得到故障信息矩阵F；步骤8、对故障信息矩阵F进行异或运算，得到断线故障区段。进一步地，在步骤5中，矩阵元素值修改规则为：若D的第i个终端测量电压值低于设定值，则第i行第i列元素置0，即，反之置1，矩阵的其他元素均置0，修改后的矩阵构成信号信息矩阵G；进一步地，在步骤7中，故障误判排除运算原则为：若终端定位矩阵L中元素值为1，即选出矩阵L中值为1的元素，且信息矩阵G中时，需对故障误判排除矩阵中第j行和第j列元素进行误判处理：若至少有两个为0，则将矩阵中第j行和第j列的元素全置0；若上述条件不满足时，矩阵中相应的元素值不变，构成故障信息矩阵F。其中：m、n…k表示矩阵L中元素值为1的第m、n…k行；进一步地，在步骤8中，对故障信息矩阵F中的元素进行‘异或’运算，若，则线路上第i节点和第j节点间的区段出线断线。其中：i、j表示传感器终端安装节点位置，‘’表示‘异或’数学运算符，与数值相同取0，不同取1。本专利技术通过构建电气回路模型，利用矩阵算法的方法，描述回路矩阵信息，进而通过运算，对断线故障进行定位，缩短故障排查时间，保证设备继续运行，以确保电网安全稳定运行。具体实施方式针对开关柜二次回路接线复杂，线路密集，故障检测繁琐，不能及时排除故障，通过在回二次路安装传感器测量终端，应用矩阵算法的方法，实现故障快速查找定位，维护系统安全运行。具体操作步骤如下：步骤1、构建开关柜闭锁回路定位模型，以柜内无线终端测量点为节点；步骤2、根据所述数学模型，确定终端定位矩阵L；终端定位矩阵L：其中，元素表示矩阵L的第i行第j列，若第i、j节点间存在连接线，则；反之，若第i、j节点间不存在连接线，则；步骤3、依据传感器输出共模信号有效值，构建传感器信号共模矩阵C；传感器信号共模矩阵C：元素表示矩阵C的第i行第i列，矩阵C的第i行第i列元素代表第i个传感器测量终端共模信号状况，当检测到共模信号有效值时，则，反之，为0；步骤4、构建传感器信号输出矩阵S，并计算差模矩阵D；传感器信号输出矩阵S：元素表示矩阵S的第i行第i列，在出现断线故障后，对应第i个终端上的传感器输出信号有效值，即。然后，将信号输出矩阵与信号共模矩阵进行减运算得到差模矩阵D，，即D=步骤5、对矩阵元素值修改，得到信号信息矩阵G；信号信息矩阵G：其中，矩阵元素值修改规则为：若D的第i个终端测量电压值低于设定值，则第i行第i列元素置0，即，反之置1，矩阵的其他元素均置0，修改后的矩阵构成信号信息矩阵G；步骤6、计算故障误判排除矩阵；故障误判排除矩阵：将终端定位矩阵L与信号信息矩阵G相乘，得到故障误判排除矩阵，即步骤7、进行误判排除运本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种断线故障定位矩阵算法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n步骤1、构建开关柜闭锁回路定位模型，以柜内无线终端测量点为节点；/n步骤2、根据所述数学模型，确定终端定位矩阵L；/n步骤3、依据传感器输出共模信号有效值，构建传感器信号共模矩阵C；/n步骤4、构建传感器信号输出矩阵S，并计算差模矩阵D；/n步骤5、对矩阵元素值修改，得到信号信息矩阵G；/n步骤6、计算故障误判排除矩阵

【技术特征摘要】
1.一种断线故障定位矩阵算法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1、构建开关柜闭锁回路定位模型，以柜内无线终端测量点为节点；
步骤2、根据所述数学模型，确定终端定位矩阵L；
步骤3、依据传感器输出共模信号有效值，构建传感器信号共模矩阵C；
步骤4、构建传感器信号输出矩阵S，并计算差模矩阵D；
步骤5、对矩阵元素值修改，得到信号信息矩阵G；
步骤6、计算故障误判排除矩阵；
步骤7、进行误判排除运算，得到故障信息矩阵F；
步骤8、对故障信息矩阵F进行异或运算，得到断线故障区段；
在所述步骤2中，所述的终端定位矩阵L为：



其中，元素表示矩阵L的第i行第j列，若第i、j节点间存在连接线，则；反之，若第i、j节点间不存在连接线，则；
在所述步骤3中，所述的传感器信号共模矩阵C为：



元素表示矩阵C的第i行第i列，矩阵C的第i行第i列元素代表第i个传感器测量终端共模信号状况，当检测到共模信号有效值时，则，反之，为0；
在所述步骤4中，传感器信号输出矩阵S：



元素表示矩阵S的第i行第i列，在出现断线故障后，对应第i个终端上的传感器输出信号有效值，即；
然后，将信号输出矩阵与信号共模矩阵进行减运算得到差模矩阵D，，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洋，高爱杰，胡楠，夏奔飞，秦宇，乔帅君，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司泗洪县供电分公司，国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司，国网江苏省电力有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32