一种基于电网故障的局部放电识别方法技术

本发明专利技术涉及局部放电识别技术领域，解决了目前局部放电识别方法对于电弧的发展趋势无法做出有效识别以及预测的技术问题，尤其涉及一种基于电网故障的局部放电识别方法，该方法包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种基于电网故障的局部放电识别方法


[0001]本专利技术涉及局部放电识别
，尤其涉及一种基于电网故障的局部放电识别方法
。

技术介绍

[0002]近年来，随着配电网规模的不断扩大，电网运行状态越来越复杂，用户对供电的可靠性和稳定性要求也越来越高，微电网
、
主动式配电网等配网运行模式应运而生
。
复杂的配网运行模式不止为人们带来了更高品质的电能，也同时增加了配网事故的发生频率，由电局部放电引发的电弧事故便是其中一种
。
[0003]目前国内外针对高压设备是否产生局部放电的研究方法主要有两种，第一种是把采集到的信号经处理后与某一经验阈值比较，高于此阈值则发生局部放电，这种基于单一特征参数识别方法虽然方便简洁，但局部放电的识别率较低
。
第二种是提取局部放电信号的多维特征参数，训练出是否局部放电的模型，运用支持向量机
(SVM)
的局放识别器对所采集的信号进行识别，该方法有效的提高了局部放电的识别率
。
[0004]但是上述两种方法均存在一定的技术缺陷，两种方法都是针对是否出现了局部放电现象进行识别，而对于局部放电所伴生的电弧是否会自主熄灭以及是否会出现重燃恢复的情况并无法做出准确识别，并且在电弧重燃恢复后会不会由于突然增量而发生电弧事故，因此在局部放电识别
中，对于局部放电同步存在的电弧在重燃后，对于重燃电弧的发展趋势并无法做出识别预测，从而导致有部分的电弧会在出现增量突变而形成弧闪事故，以至于对电弧界面内的电气设备造成不可逆的损坏，导致电力设施停用，甚至影响整个系统的稳定状态，在各个方面产生不利影响
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于电网故障的局部放电识别方法，解决了目前局部放电识别方法对于电弧的发展趋势无法做出有效识别以及预测的技术问题
。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种基于电网故障的局部放电识别方法，该方法包括以下步骤：
[0007]S1、
采集任一局部放电节点位置所产生的电弧在起弧阶段至电弧熄灭阶段的样本数据；
[0008]S2、
根据样本数据计算电弧重燃恢复的临界阈值
M(
μ
)
；
[0009]S3、
采用临界阈值
M(
μ
)
判断电弧是否具备重燃恢复条件；
[0010]若是，则进入步骤
S4
；
[0011]若否，则结束；
[0012]S4、
分别计算电弧的临界电流
I
M
和临界电压
U
M
；
[0013]S5、
通过临界电流
I
M
和临界电压
U
M
计算电弧在重燃恢复后的增量速度
V
i
(t)
；
[0014]S6、
根据增量速度
V
i
(t)
计算电弧的最大危及距离
L
max
；
[0015]S7、
判断最大危及距离
L
max
是否超出电弧限制边界
D
B
；
[0016]若是，则电弧在重燃恢复后对最大危及距离
L
max
范围内的电气设备造成不可逆的损坏，并发送预警提示；
[0017]若否，则结束
。
[0018]进一步地，样本数据包括：
[0019]电流变化率
di/dt
在电流过零时刻的最大值
[0020]局部放电节点位置的空气相对密度
δ
；
[0021]局部放电节点位置相对应两电极之间的距离
l
；
[0022]电弧在起弧阶段至电弧熄灭阶段的散热功率
P
O
和电弧时间常数
τ
；
[0023]单位长度的电弧电阻
r。
[0024]进一步地，在步骤
S2
中，临界阈值
M(
μ
)
的计算公式为：
[0025][0026]上式中，为电流变化率
di/dt
在电流过零时刻的最大值；
δ
为空气相对密度；
l
为两电极之间的距离；
P
O
为散热功率；
τ
为电弧时间常数；
R
为电弧电阻
。
[0027]进一步地，在步骤
S3
中，具体为：计算局部放电节点所产生的电弧在短隙条件下的击穿电压
U0，若击穿电压
U0大于或等于临界阈值
M(
μ
)
，则电弧具备重燃恢复条件；若小于则不具备；
[0028]穿电压
U0的计算公式为：
[0029]U0＝
88.5
δ
l+0.38
[0030]上式中，穿电压
U0的单位为
(kV)
；
δ
为空气相对密度；
l
为两电极之间的距离
。
[0031]进一步地，在步骤
S4
中，电弧的临界电流
I
M
的计算公式为：
[0032][0033]上式中，
z
ion
为单位长度的阻抗；
r
为单位长度的电弧电阻；
τ
为时间常数
。
[0034]进一步地，临界电压
U
M
的计算公式为：
[0035][0036]上式中，
I
M
为临界电流；
z
ion
为单位长度的阻抗；
r
为单位长度的电弧电阻；
τ
为时间常数
。
[0037]进一步地，在步骤
S5
中，增量速度
V
i
(t)
的计算公式为：
[0038][0039]上式中，
θ
为能量转化系数；
τ
为电弧时间常数；
δ
为空气相对密度；
P
i
为电极间间隙吸收的功率；
P
O
为散热功率
。
[0040]进一步地，最大危及距离
L
max
的计算公式为：
[0041]L
max
＝
V
i
(t)
×
Δ
T
[0042]上式中，
Δ
T
为单位时间
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于电网故障的局部放电识别方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、
采集任一局部放电节点位置所产生的电弧在起弧阶段至电弧熄灭阶段的样本数据；
S2、
根据样本数据计算电弧重燃恢复的临界阈值
M(
μ
)
；
S3、
采用临界阈值
M(
μ
)
判断电弧是否具备重燃恢复条件；若是，则进入步骤
S4
；若否，则结束；
S4、
分别计算电弧的临界电流
I
M
和临界电压
U
M
；
S5、
通过临界电流
I
M
和临界电压
U
M
计算电弧在重燃恢复后的增量速度
V
i
(t)
；
S6、
根据增量速度
V
i
(t)
计算电弧的最大危及距离
L
max
；
S7、
判断最大危及距离
L
max
是否超出电弧限制边界
D
B
；若是，则电弧在重燃恢复后对最大危及距离
L
max
范围内的电气设备造成不可逆的损坏，并发送预警提示；若否，则结束
。2.
根据权利要求1所述的局部放电识别方法，其特征在于，样本数据包括：电流变化率
di/dt
在电流过零时刻的最大值局部放电节点位置的空气相对密度
δ
；局部放电节点位置相对应两电极之间的距离
l
；电弧在起弧阶段至电弧熄灭阶段的散热功率
P
O
和电弧时间常数
τ
；单位长度的电弧电阻
r。3.
根据权利要求1所述的局部放电识别方法，其特征在于，在步骤
S2
中，临界阈值
M(
μ
)
的计算公式为：上式中，为电流变化率
di/dt
在电流过零时刻的最大值；
δ
为空气相对密度；
l
为两电极之间的距离；
P
O
为散热功率；
τ
为电弧...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋忧乐，何博，施庞，邓杰，宁静，何鑫，董文近，刘丹丹，肖时龙，李凯恩，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：