一种煤矿电网选漏方法技术

本发明专利技术公开了一种煤矿电网选漏方法，包括步骤：一、获取煤矿电网中各条线路的暂态零序电流；二、采用牛顿插值法求取各条线路暂态零序电流的包络线；三、采用可变遗忘因子递推最小二乘法进行各条线路暂态零序电流的包络线辨识，计算出煤矿电网中各条线路的拟合斜率；四、采用健全线路与故障线路包络线拟合斜率值正负相反的特点选择出故障线路。本发明专利技术能够在各种单相接地故障条件下准确选出故障线路，有利于提高漏电保护的灵敏性、可靠性和快速性，便于应用于实际漏电保护中。便于应用于实际漏电保护中。便于应用于实际漏电保护中。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿电网选漏方法


[0001]本专利技术属于煤矿电网漏电保护
，具体涉及一种煤矿电网选漏方法。

技术介绍

[0002]我国是煤炭生产大国，煤炭生产为我国经济建设做出巨大贡献，因此需要保证煤煤矿下的安全。煤煤矿下空气潮湿，湿度普遍在95％左右，散热条件差，线路会受到井下矿石的挤压，使得对电气设备与电缆参数的要求更加苛刻，存在易爆的瓦斯煤尘且工作人员比较集中。在此恶劣环境下，电网的漏电有可能导致人身伤害、瓦斯煤尘爆炸和电雷管的先期爆发。因此，一旦漏电发生，保护装置必须迅速判断出漏电线路，动作于跳闸。这一要求比中压电网单相接地保护的要求严格，一般煤矿电网的漏电保护必须满足人身触电安全电流30mA
·
s的速动要求。
[0003]目前，应用于煤煤矿下的漏电保护主要有附加直流源式和零序功率方向保护。附加直流源式保护无选择性，它能快速地检测出漏电故障，但漏电时跳闸造成的停电范围大，从而造成更大的损失，且动作时间较长(一般大于50ms)。零序功率方向保护具有选择性，是利用基频零序电流电压的稳态特征保护法，稳态漏电信号一般比较微弱，又由于受到漏电过渡电阻和线路参数的影响，这些原本微弱的稳态信号幅值和相位的测量就更加困难，直接影响选漏的灵敏性和可靠性。现有技术还无法很好的保障煤矿电网供电的安全性、可靠性和稳定性。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤矿电网选漏方法，其能够在各种单相接地故障条件下准确选出故障线路，有利于提高漏电保护的灵敏性、可靠性和快速性，便于应用于实际漏电保护中。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种煤矿电网选漏方法，该方法包括以下步骤：
[0006]步骤一、获取煤矿电网中各条线路的暂态零序电流；
[0007]步骤二、采用牛顿插值法求取各条线路暂态零序电流的包络线；
[0008]步骤三、采用可变遗忘因子递推最小二乘法进行各条线路暂态零序电流的包络线辨识，计算出煤矿电网中各条线路的拟合斜率；
[0009]步骤四、采用健全线路与故障线路包络线拟合斜率值正负相反的特点选择出故障线路。
[0010]上述的一种煤矿电网选漏方法，步骤一中所述获取煤矿电网中各条线路的暂态零序电流，是获取煤矿电网中各条线路周波的暂态零序电流。
[0011]上述的一种煤矿电网选漏方法，步骤二中所述采用牛顿插值法求取各条线路暂态零序电流的包络线时，其中采用牛顿插值法求取任意一条线路暂态零序电流的包络线的具体过程为：
[0012]步骤201、对该条线路的暂态零序电流进行挑选，挑选出S个暂态零序电流的极值点，并将第s个暂态零序电流的极值点表示为i(t
s
)，s的取值为1～S的自然数；
[0013]步骤202、对S个暂态零序电流的极值点进行筛选，求取每个极值点两侧相邻两个极值的均值，并对该均值设置裕度d，按照中间极值点在该均值裕度d的范围内则保留的原则进行筛选,得到P个插值极点，并将第p个插值极点表示为i(t
p
)，p的取值为1～P的自然数；
[0014]步骤203、根据牛顿插值法得到插值极点关于采样时刻的各阶均差为：
[0015][0016][0017][0018]其中，i[t1,t2]为插值极点关于采样时刻t1、t2的一阶均差，i(t1)为采样时刻t1的插值极点，i(t2)为采样时刻t2的插值极点；i[t1,t2,t3]为插值极点关于采样时刻t1、t2、t3的二阶均差，i[t2,t3]为插值极点关于采样时刻t2、t3的一阶均差，且i(t3)为采样时刻t3的插值极点；i[t1,
…
,t
P
]为插值极点关于采样时刻t1、
…
、t
P
的P
‑
1阶均差，i[t2,
…
,t
P
]为插值极点关于采样时刻t2、
…
、t
P
的P
‑
2阶均差，且i[t1,
…
,t
P
‑1]为插值极点关于采样时刻t1、t2、
…
、t
P
‑1的P
‑
2阶均差且i[t
x
,t
x+1
,
…
,t
P
]为插值极点关于采样时刻t
x
、t
x+1
、
…
、t
P
的P
‑
x阶均差，且i[t
x
,t
x+1
,
…
,t
P
‑1]为插值极点关于采样时刻t
x
、t
x+1
、
…
、t
P
‑1的P
‑1‑
x阶均差，且i[t1,
…
,t
P
‑
y
]为插值极点关于采样时刻t1、t2、
…
、t
P
‑
y
的P
‑
y
‑
1阶均差且x和y的取值为1～P
‑
1的自然数，P的取值为大于等于2的自然数；
[0019]步骤204、根据插值极点关于采样时刻的各阶均差得到暂态零序电流包络线的表达式为：
[0020]i'(t)＝i(t1)+i[t1,t2](t
‑
t1)+i[t1,t2,t3](t
‑
t1)(t
‑
t2)+
…
+i[t1,
…
,t
P
](t
‑
t1)
…
(t
‑
t
P
‑1)(t
‑
t
P
)
ꢀꢀꢀ
(F4)。
[0021]上述的一种煤矿电网选漏方法，步骤三中所述采用可变遗忘因子递推最小二乘法进行各条线路暂态零序电流的包络线辨识，计算出煤矿电网中各条线路的拟合斜率的具体过程为：
[0022]步骤301、将可变遗忘因子的递推最小二乘法目标函数W表示为：
[0023][0024]其中，L为总迭代次数，r为迭代次数且r的取值为1～L的自然数；t
r
′
为第r次迭代时数据窗内的时间样本向量且t
′
r
＝[t
′
r,1
,t
′
r,2
,
…
t
′
r,J
]，t
′
r,j
为第r次迭代时数据窗内的第j个时间样本，j的取值为1～J的自然数，J为第r次迭代时数据窗内的时间样本总数量，为t'
r
的转置；i'(t
′
r<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿电网选漏方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、获取煤矿电网中各条线路的暂态零序电流；步骤二、采用牛顿插值法求取各条线路暂态零序电流的包络线；步骤三、采用可变遗忘因子递推最小二乘法进行各条线路暂态零序电流的包络线辨识，计算出煤矿电网中各条线路的拟合斜率；步骤四、采用健全线路与故障线路包络线拟合斜率值正负相反的特点选择出故障线路。2.按照权利要求1所述的一种煤矿电网选漏方法，其特征在于：步骤一中所述获取煤矿电网中各条线路的暂态零序电流，是获取煤矿电网中各条线路周波的暂态零序电流。3.按照权利要求1所述的一种煤矿电网选漏方法，其特征在于：步骤二中所述采用牛顿插值法求取各条线路暂态零序电流的包络线时，其中采用牛顿插值法求取任意一条线路暂态零序电流的包络线的具体过程为：步骤201、对该条线路的暂态零序电流进行挑选，挑选出S个暂态零序电流的极值点，并将第s个暂态零序电流的极值点表示为i(t
s
)，s的取值为1～S的自然数；步骤202、对S个暂态零序电流的极值点进行筛选，求取每个极值点两侧相邻两个极值的均值，并对该均值设置裕度d，按照中间极值点在该均值裕度d的范围内则保留的原则进行筛选,得到P个插值极点，并将第p个插值极点表示为i(t
p
)，p的取值为1～P的自然数；步骤203、根据牛顿插值法得到插值极点关于采样时刻的各阶均差为：3、根据牛顿插值法得到插值极点关于采样时刻的各阶均差为：3、根据牛顿插值法得到插值极点关于采样时刻的各阶均差为：其中，i[t1,t2]为插值极点关于采样时刻t1、t2的一阶均差，i(t1)为采样时刻t1的插值极点，i(t2)为采样时刻t2的插值极点；i[t1,t2,t3]为插值极点关于采样时刻t1、t2、t3的二阶均差，i[t2,t3]为插值极点关于采样时刻t2、t3的一阶均差，且i(t3)为采样时刻t3的插值极点；i[t1,
…
,t
P
]为插值极点关于采样时刻t1、
…
、t
P
的P
‑
1阶均差，i[t2,
…
,t
P
]为插值极点关于采样时刻t2、
…
、t
P
的P
‑
2阶均差，且i[t1,
…
,t
P
‑1]为插值极点关于采样时刻t1、t2、
…
、t
P
‑1的P
‑
2阶均差且i[t
x
,t
x+1
,
…
,t
P
]为插值极点关于采样时刻t
x
、t
x+1
、
…
、t
P
的P
‑
x阶均差，且i[t
x
,t
x+1
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,t
P
‑1]为插值极点关于采样时刻t
x
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x+1
、
…
、t
P
‑1的P
‑1‑
x阶均差，且
i[t1,
…
,t
P
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y
]为插值极点关于采样时刻t1、t2、
…
、t
P
‑
y
的P
‑
y
‑
1阶均差且x和y的取值为1～P
‑
1的自然数，P的取值为大于等于2的自然数；步骤204、根据插值极点关于采样时刻的各阶均差得到暂态零序电流包络线的表达式为：i'(t)＝i(t1)+i[t1,t2](t
‑
t1)+i[t1,t2,t3](t
‑
t1)(t
‑
t2)+
…
+i[t1,
…
,t
P
](t
‑
t1)
…
(t
‑
t
P
‑1)(t
‑
t
P
)
ꢀꢀꢀꢀ
(F4)。4.按照权利要求1所述的一种煤矿电网选漏方法，其特征在于：步骤三中所述采用可变遗忘因子递推最小二乘法进行各条线路暂态零序电流的包络线辨识，计算出煤矿电网中各条线路的拟合斜率的具体过程为：步骤301、将可变遗忘因子的递推最小二乘法目标函数W表示为：其中，L为总迭代次数，r为迭代次数且r的取值为1～L的自然数；t
′
r
为第r次迭代时数据窗内的时间样本向量且t
′
r
＝[t
′
r,1
,t
′

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建文，范文璐，袁艺博，胡雨佳，陈佳丽，张鸿波，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：