【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力，更具体的说，是涉及一种导线触树接地故障模型的建立方法及装置。
技术介绍
1、随着用电量的不断提高以及电力技术的不断发展，配电线路贯穿城市的每个角落，由于配电线路结构复杂，运行环境多变，单相高阻接地故障频发，其中一部分是导线触树接地故障，其电气特征量微弱，对电力设备和系统稳定性危害不大，但是这类故障长期存在将大大提升森林火灾风险，严重威胁人民的生命财产安全。因此，目前亟需研究导线触树接地故障的典型特征与发展机理。
2、如今，导线触树接地故障模型通常归类于高阻接地故障模型进行研究，通常用现有的高阻接地故障模型，即电弧等效模型来代替导线触树接地故障模型，物理机理可解释性较差，对配电网线路单相触树故障情况的分析不可靠。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种导线触树接地故障模型的建立方法及装置，以更准确反映配电网线路单相触树故障情况，更精准计算故障电气量。
2、为了实现上述目的，现提出具体方案如下：
3、一种导线触树接地故障模型的建立方法，包括：
4、获取接地的导线与树木接触发生故障时的电弧，并基于所述电弧构建电弧电阻模型；
5、以所述电弧与所述树木的接触面作为导电圆球斑，根据所述导电圆球斑的半径，构建接触电阻模型；
6、根据所述树木的电阻率、所述树木的高度以及所述树木的树干横截面半径，构建树干电阻模型；
7、融合所述电弧电阻模型、所述接触电阻模型和所述树干电阻模型，得到导
8、可选的，基于所述电弧构建电弧电阻模型，包括：
9、监测所述导线在与树木接触发生故障时的电流信息与电压信息；
10、根据所述电流信息与所述电压信息，确定所述电弧从所述导线吸收的功率；
11、利用下式构建电弧电阻模型：
12、
13、其中，ploss为所述电弧的耗散功率，ui为所述电弧从所述导线吸收的功率，τ为所述电弧的时间常数，rarc为所述电弧的电阻，q为所述电弧中存储的能量。
14、可选的，以所述电弧与所述树木的接触面作为导电圆球斑，根据所述导电圆球斑的半径，构建接触电阻模型，包括：
15、利用下式构建接触电阻模型：
16、
17、其中，rt为所述电弧与所述树木接触的接触电阻，ρt为所述树木的电阻率，r为故障点到零点位的距离，所述故障点为在以所述电弧与所述树木的接触面作为导电圆球斑下，所述导电圆球斑的中心，所述零点位为所述导电圆球斑的圆周任一位置，x为所述故障点到所述零点位之间的位置。
18、可选的，根据所述树木的电阻率、所述树木的高度以及所述树木的树干横截面半径，构建树干电阻模型，包括：
19、利用下式构建树干电阻模型：
20、
21、其中，rv为所述树木的树干电阻，ρt为所述树木的电阻率，l为所述树木的高度，为所述树木的树干横截面积，rr为所述树木的树干横截面半径。
22、可选的，该方法还包括：
23、根据所述导线与所述树木接触的各个接触点的各个电阻之间的并联值，以及所述树木的表面膜电阻，构建接触面电阻模型；
24、根据所述树木所扎根的土壤的电阻率，构建接地电阻模型；
25、融合所述电弧电阻模型、所述接触面电阻模型、所述接触电阻模型、所述树干电阻模型和所述接地电阻模型，得到高精度导线触树接地故障模型。
26、可选的，根据所述导线与所述树木接触的各个接触点的各个电阻之间的并联值，以及所述树木的表面膜电阻，构建接触面电阻模型，包括：
27、利用下式构建接触面电阻模型：
28、
29、其中，rj为所述导线与所述树木的接触面电阻，rs为所述导线与所述树木接触的各个接触点的各个电阻之间的并联值，rb为所述树木的表面膜电阻，n为所述导线与所述树木之间的导电斑点数，ρt为所述树木的电阻率，σ为所述树木的表面膜的隧道电阻率，ap为各个接触点的平均半径。
30、可选的，根据所述树木所扎根的土壤的电阻率，构建接地电阻模型，包括：
31、利用下式构建接地电阻模型：
32、
33、其中，rg为所述导线的接地电阻，ρg为所述树木所扎根的土壤的电阻率，r为故障点到零点位的距离，所述故障点为在以所述电弧与所述树木的接触面作为导电圆球斑下，所述导电圆球斑的中心，所述零点位为所述导电圆球斑的圆周任一位置，x为所述故障点到所述零点位之间的位置。
34、可选的，融合所述电弧电阻模型、所述接触面电阻模型、所述接触电阻模型、所述树干电阻模型和所述接地电阻模型，得到高精度导线触树接地故障模型，包括：
35、利用下式，对所述电弧电阻模型、所述接触面电阻模型、所述接触电阻模型、所述树干电阻模型和所述接地电阻模型进行融合，得到高精度导线触树接地故障模型：
36、rf＝rarc||rj+rt+rv+rg
37、其中，rf为所述导线与所述树木接触发生故障时的电阻，rarc||rj为所述电弧电阻模型中的所述电弧的电阻rarc，跟所述接触面电阻模型中的所述导线与所述树木的接触面电阻rj并联的阻值，rt为所述接触电阻模型中的所述电弧与所述树木接触的接触电阻，rv为所述树干电阻模型中的所述树木的树干电阻，rg为所述接地电阻模型中的所述导线的接地电阻。
38、可选的，在融合所述电弧电阻模型、所述接触面电阻模型、所述接触电阻模型、所述树干电阻模型和所述接地电阻模型，得到高精度导线触树接地故障模型之后，还包括：
39、获取所述高精度导线触树接地故障模型的工频故障相电压与故障电流，并根据所述工频故障相电压与所述故障电流，确定所述高精度导线触树接地故障模型在导线触树接地故障发生，直至所述高精度导线触树接地故障模型中的树木产生焦灼的过程中的故障电阻信息；
40、利用可变电阻修正公式，对所述高精度导线触树接地故障模型进行修正，得到修正后的高精度导线触树接地故障模型，所述可变电阻修正公式为：
41、
42、其中，n1为所述第一衰减指数，所述第一衰减指数为经多轮迭代后直至与所述故障电阻信息相拟合时所确定的，n2为所述第二衰减指数，所述第二衰减指数为经多轮迭代后直至与所述故障电阻信息相拟合时所确定的，rt为所述接触电阻模型中的所述电弧与所述树木接触的接触电阻，rv为所述树干电阻模型中的所述树木的树干电阻，ρt为所述树木的电阻率，l为所述树木的高度，r为故障点到零点位的距离，所述故障点为在以所述电弧与所述树木的接触面作为导电圆球斑下，所述导电圆球斑的中心，所述零点位为所述导电圆球斑的圆周任一位置，t为所述高精度导线触树接地故障模型在导线触树接地故障发生，直至所述高精度导线触树接地故障模型中的树木产生焦灼的时间，为所述树木的树干横截面积，rr为所述树木的树干横截面半径。...
【技术保护点】
1.一种导线触树接地故障模型的建立方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述电弧构建电弧电阻模型，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述电弧与所述树木的接触面作为导电圆球斑，根据所述导电圆球斑的半径，构建接触电阻模型，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述树木的电阻率、所述树木的高度以及所述树木的树干横截面半径，构建树干电阻模型，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述导线与所述树木接触的各个接触点的各个电阻之间的并联值，以及所述树木的表面膜电阻，构建接触面电阻模型，包括：
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述树木所扎根的土壤的电阻率，构建接地电阻模型，包括：
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，融合所述电弧电阻模型、所述接触面电阻模型、所述接触电阻模型、所述树干电阻模型和所述接地电阻模型，得到高精度导线触树接地故障模型，包括：
<...【技术特征摘要】
1.一种导线触树接地故障模型的建立方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述电弧构建电弧电阻模型，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述电弧与所述树木的接触面作为导电圆球斑，根据所述导电圆球斑的半径，构建接触电阻模型，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述树木的电阻率、所述树木的高度以及所述树木的树干横截面半径，构建树干电阻模型，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述导线与所述树木接触的各个接触点的各个电阻之间的并联值，以及所...
【专利技术属性】
技术研发人员：白浩，周歧林，李巍，林蔚，刘亦朋，刘晓，刘通，陈申宇，杨炜，顾衍璋，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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