【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力系统继电保护领域，尤其涉及一种水轮发电机定子接地故障的定位方法及其装置。
技术介绍
1、大型水电发电机组的安全稳定运行将影响电力系统运行稳定性以及用电用户切身利益及用电安全。大型水轮发电机组存在着运行环境差以及发电机定子绕组分支多等特点，单相接地故障是发电机定子绕组最常见的故障，占发电机总故障的70％以上。大型水轮发电机定子接地故障可能造成定子铁芯的烧损、接地故障扩大为相间或匝间短路，后果严重。因此，实现对水轮发电机定子接地故障的快速定位是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
2、为此，本申请的一个目的在于提出一种水轮发电机定子接地故障的定位方法，通过响应于监测到水轮发电机发生定子接地故障，获取水轮发电机的机端pt所采集的原始零序电压瞬时值以及水轮发电机的a相、b相、c相中的每一相对应的相电压瞬时值，其中，水轮发电机的a相、b相、c相中的每一相均设置有k条分支，k条分支上均设置有柔性光ct以进行分支电流采集；对原始零序电压瞬时值进行故障识别以确定故障时刻，并基于每一相对应的相电压瞬时值确定故障相；根据原始零序电压瞬时值和在故障时刻每一相对应的相电流瞬时值，确定零序功率，并基于零序功率判断水轮发电机为内部故障或者外部故障；若水轮发电机为内部故障，则基于柔性光ct所采集的电流特征量，获取在故障时刻所在的预设数据窗口内故障相的k条分支各自的零序电流突变量；根据k条分支各自的零序电流突变量之间的特征关系，
3、本申请的第二个目的在于提出一种水轮发电机定子接地故障的定位装置。
4、本申请的第三个目的在于提出一种电子设备。
5、本申请的第四个目的在于提出一种非瞬时计算机可读存储介质。
6、本申请的第五个目的在于提出一种计算机程序产品。
7、为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种水轮发电机定子接地故障的定位方法，包括：响应于监测到水轮发电机发生定子接地故障，获取水轮发电机的机端pt所采集的原始零序电压瞬时值以及水轮发电机的a相、b相、c相中的每一相对应的相电压瞬时值，其中，水轮发电机的a相、b相、c相中的每一相均设置有k条分支，k条分支上均设置有柔性光ct以进行分支电流采集；对原始零序电压瞬时值进行故障识别以确定故障时刻，并基于每一相对应的相电压瞬时值确定故障相；根据原始零序电压瞬时值和在故障时刻每一相对应的相电流瞬时值，确定零序功率，并基于零序功率判断水轮发电机为内部故障或者外部故障；若水轮发电机为内部故障，则基于柔性光ct所采集的电流特征量，获取在故障时刻所在的预设数据窗口内故障相的k条分支各自的零序电流突变量；根据k条分支各自的零序电流突变量之间的特征关系，确定相关系数矩阵，并基于相关系数矩阵确定故障相的故障分支；获取故障分支的每根线棒末端的末端零序电压，根据末端零序电压确定故障线棒，进而确定故障位置。
8、根据本申请的一个实施例，基于每一相对应的相电压瞬时值确定故障相，包括：对每一相对应的相电压瞬时值进行对比，将相电压瞬时值最小的相作为故障相。
9、根据本申请的一个实施例，根据原始零序电压瞬时值和在故障时刻每一相对应的相电流瞬时值，确定零序功率，包括：获取在故障时刻每一相对应的相电流瞬时值的和值；将和值与原始零序电压瞬时值进行相乘，将获得的乘积作为零序功率。
10、根据本申请的一个实施例，基于零序功率判断水轮发电机为内部故障或者外部故障，包括：若零序功率大于零，则确定水轮发电机为外部故障；若零序功率小于或等于零，则确定水轮发电机为内部故障。
11、根据本申请的一个实施例，根据k条分支各自的零序电流突变量之间的特征关系，确定相关系数矩阵，并基于相关系数矩阵确定故障相的故障分支，包括：根据故障相的k条分支各自的零序电流突变量之间的特征关系，确定相关系数矩阵；将相关系数矩阵减去对角矩阵，获取非对角元素矩阵；基于非对角元素矩阵进行列求和形成维度为k的选线向量；将选线向量中的最小元素对应分支作为故障分支，其中，相关系数矩阵中的每个元素用于反应该元素所在行对应的分支的零序电流突变量与该元素所在列对应的分支的零序电流突变量的相关性。
12、根据本申请的一个实施例，根据故障相的k条分支各自的零序电流突变量之间的特征关系，确定相关系数矩阵，包括：计算获取故障相的k条分支中每两条分支各自的零序电流突变量离散信号序列的相关性；基于每两条分支各自的零序电流突变量离散信号序列的相关性，构建相关系数矩阵，相关系数矩阵表示为：
13、
14、相关系数矩阵a中的每个元素aij＝aji(i≠j)用于反应该元素所在的第i行对应的分支的零序电流突变量的离散信号序列与该元素所在的第j列对应的分支的零序电流突变量的离散信号序列的相关性；相关系数矩阵的对角元素反应的是各分支的离散信号序列的本身相关度，对角元素的值为1。
15、根据本申请的一个实施例，将相关系数矩阵减去对角矩阵，获取非对角元素矩阵，包括：将相关系数矩阵a减去对角矩阵b，获取非对角元素矩阵c；
16、其中，
17、其中，
18、根据本申请的一个实施例，基于非对角元素矩阵进行列求和形成维度为k的选线向量，包括：对非对角元素矩阵c中的每一列按照进行计算，形成一个维度为k选线向量p，其中，p＝[m1,m2,…,mk]。
19、根据本申请的一个实施例，获取故障分支的每根线棒末端的末端零序电压，根据末端零序电压确定故障线棒，进而确定故障位置，包括：获取故障分支的每根线棒末端的末端零序电压，根据末端零序电压将分支零序电压进行划分，根据末端零序电压占分支零序电压的比例，确定出故障线棒。
20、为达上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种水轮发电机定子接地故障的定位装置，包括：第一获取模块，用于响应于监测到水轮发电机发生定子接地故障，获取水轮发电机的机端pt所采集的原始零序电压瞬时值以及水轮发电机的a相、b相、c相中的每一相对应的相电压瞬时值，其中，水轮发电机的a相、b相、c相中的每一相均设置有k条分支，k条分支上均设置有柔性光ct以进行分支电流采集；第一确定模块，用于对原始零序电压瞬时值进行故障识别以确定故障时刻，并基于每一相对应的相电压瞬时值确定故障相；第二确定模块，用于根据原始零序电压瞬时值和在故障时刻每一相对应的相电流瞬时值，确定零序功率，并基于零序功率判断水轮发电机为内部故障或者外部故障；第二获取模块，用于若水轮发电机为内部故障，则基于柔性光ct所采集的电流特征量，获取在故障时刻所在的预设数据窗口内故障相的k条分支各自的零序电流突变量；第三确定模块，用于根据k条分支各自的零序电流突变量之间的特征关系，确定相关系数矩阵，并基于相关系数矩阵确定故障相的故障分本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水轮发电机定子接地故障的定位方法，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，所述基于每一相对应的所述相电压瞬时值确定故障相，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述原始零序电压瞬时值和在所述故障时刻每一相对应的相电流瞬时值，确定零序功率，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述零序功率判断所述水轮发电机为内部故障或者外部故障，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据k条分支各自的零序电流突变量之间的特征关系，确定相关系数矩阵，并基于所述相关系数矩阵确定所述故障相的故障分支，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述故障相的k条分支各自的零序电流突变量之间的特征关系，确定相关系数矩阵，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述相关系数矩阵减去对角矩阵，获取非对角元素矩阵，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述非对角元素矩阵进行列求和形成维度为k的选线
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述获取所述故障分支的每根线棒末端的末端零序电压，根据所述末端零序电压确定故障线棒，进而确定故障位置，包括：
10.一种水轮发电机定子接地故障的定位装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种水轮发电机定子接地故障的定位方法，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，所述基于每一相对应的所述相电压瞬时值确定故障相，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述原始零序电压瞬时值和在所述故障时刻每一相对应的相电流瞬时值，确定零序功率，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述零序功率判断所述水轮发电机为内部故障或者外部故障，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据k条分支各自的零序电流突变量之间的特征关系，确定相关系数矩阵，并基于所述相关系数矩阵确定所述故障相的故障分支，包括：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：方子朝，郗发刚，王洪林，何信林，张文斌，倪继文，刘冲，杨劲松，张志高，钟智，刘会杰，何嵘，吴立亮，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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