[发明专利]基于特勒根定理的接地网腐蚀故障诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力信息技术领域，尤其涉及一种基于特勒根定理的接地网腐蚀故障诊断方法。

背景技术

接地是指电气设备的某些部分通过一定方式与大地之间的电气连接，以构成一定运行方式、保护设备和人身安全。由于接地网常年处于复杂的土壤环境中，受到土壤的腐蚀，日积月累，接地网水平均压导体会变细甚至断裂，其电阻升高，接地性能变差，导致接地故障的产生，危害到设备和人身的安全。现阶段，我国的社会经济飞速发展，电力系统的规模迅速扩大，接地短路电流日益增大，一旦发生接地故障，其后果将愈加严重。

目前广泛采用的是大电流诊断法，此方法的缺点是：检测过程需断电，需要大电流源，工作复杂，对未产生断裂的腐蚀点不敏感，不能确定故障点的具体位置，需要大面积开挖查找故障点，效率低下，极大地影响了电力系统的正常运行，且不符合无损检测的思想。因此，需要寻找其他方法来解决接地网的腐蚀故障问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何在不需要断电，不需要大电流源的情况下更方便地实现接地网腐蚀故障诊断。

为了解决这一种基于特勒根定理的接地网腐蚀故障诊断方法，包括如下步骤：

S100：选取若干接地引线作为测量节点；

S200：计算得到：

原始网络N的各支路电阻R_k；节点间的端口电阻R_ij；以及各支路的支路电流I_k；

S300：每一个迭代时刻t，测量、计算得到现实网络N′中节点间的端口电阻R′_ij(t)，从而得到该迭代时刻各节点间的端口电阻变化值△R_ij(t)＝R′_ij(t)-R_ij(t)；

同时，根据上一个迭代时刻t-1的测量、计算结果迭代得到该迭代时刻的支路电流I′_k(t)；

其中，t为迭代次数，t为0时，I′_k(s)(0)＝I_k(s)

S400：将该迭代时刻的支路电流I′_k(t)以及该迭代时刻各节点间的端口电阻变化值△R_ij(t)迭代应用到一个诊断方程组中，计算得到该迭代时刻的支路电阻变化值△R_k(t)；

在所述S400前的任意一个步骤之前、之中或之后，包括如下一个步骤：

依据特勒根定理得到所述诊断方程组，所述诊断方程组中至少显示了支路电阻变化值△R_k与节点间的端口电阻变化值△R_ij之间的关系；

S500：将该迭代时刻每个支路中的支路电阻变化值△R_k(t)均与上一迭代时刻对应支路的支路电阻变化值△R_k(t-1)进行比较；

若不满足|△R_k(t)-△R_k(t-1)|<ε，则进入下一迭代时刻，重复步骤S300及其之后步骤；

若存在满足|△R_k(t)-△R_k(t-1)|<ε的支路，则确定对应的支路位置为腐蚀位置；

S600：依据该腐蚀位置输出诊断结果；

其中，ε为人为设定的常数。

在所述步骤S200中，依据特勒根定理得到一个诊断方程组的过程为：

对于两个拓扑结构相同的网络：原始网络N和现实网络N′；

在原始网络N中，根据其已知的设计参数，求得各支路的电阻R_k；

在原始网络N和现实网络N′中，均在第(i，j)个可及节点间施加电流源激励，电流值为I₀，构成第b+1条支路，根据电路原理求得任一端口的电阻R_ij；

在现实网络N′中

支路k电阻值由R_k变为R′_k：

△R_k＝R′_k-R_k    (1)

端口电阻也发生了变化：

△R_ij＝R′_ij-R_ij    (2)

根据特勒跟定理的似功率守恒形式：