[发明专利]一种基于方差的电弧模型校正方法及装置

说明书

本申请提供一种基于方差的电弧模型校正方法及装置，所述方法能够筛选各个不同接地电阻下的电弧模型参数的最佳参数值，根据所述最佳参数值，利用实验电压进行电弧模型参数设计，从而得出参数与接地电阻之间的函数关系。在使用电弧模型进行仿真计算时，可根据不同的接地电阻，计算与接地电阻对应的电弧模型参数，从而使得利用该电弧模型进行仿真计算时的误差降低，另外，改进后的电弧模型通用性及适应能力更强，能够更好地应用于复杂多变的实际线路。

技术领域

本申请涉及配电网弧光接地过程的仿真计算技术领域，具体涉及一种基于方差的电弧模型校正方法及装置。

背景技术

配电网分布广泛且结构复杂，国内配电网接地方式中以中性点非有效接地为主，中性点非有效接地主要包括中性点不接地和中性点经消弧线圈接地。由中性点非有效接地组成的系统被称为小电流接地系统，小电流接地系统中发生故障的类型通常为电弧性接地故障，而单相接地故障通常为电弧性接地故障。电弧性接地故障一方面可能引发火情，另一方面可能会一起较大的暂态过电压，危害电力系统的安全运行。因此，为了选择有效的消弧措施，需要对电弧性接地故障进行研究。

现有技术采用数学模型仿真的方式研究电弧性接地，该模型被称为电弧模型。目前，对于电弧性接地故障的仿真，通常将电弧性接地故障视为金属性接地或者是经一个固定阻值的电阻接地。若将电弧性接地故障视为经一个固定阻值的电阻接地，传统电弧模型为一定值的模型，即认为电弧电导随时间不发生变化，而实际情况中电弧电导是随着时间周期性变化的，因此，需要一个电弧电导随时间变化的模型。

针对该问题，现有技术中提供一种改进的mayr模型，该模型给出了一个电弧电导随时间变化的模型，该模型中涉及多个参数，发明人在本申请的研究过程中发现，该模型中参数的准确性直接影响到模型本身的准确性，而改进的mayr模型并没有给出参数如何确定，导致利用该模型进行仿真计算时的误差较大。

发明内容

本申请提供一种基于方差的电弧模型校正方法及装置，以解决现有电弧模型误差较大的问题。

本申请的第一方面，提供一种基于方差的电弧模型校正方法，包括：

在不同接地电阻下，采集发生电弧性接地故障时的三相电压和故障电流；

根据所述三相电压和故障电流，计算发生电弧性接地故障时的电弧电压，将所述发生电弧性接地故障时的电弧电压作为实验电压；

根据所述实验电压以及故障电流，绘制电弧电导随时间变化的关系曲线；

根据所述电弧电导随时间变化的关系曲线，计算所述电弧模型中的参数，获得各个所述参数对应的参数值；

将各个所述参数对应的参数值作为第一参数值组，对所述第一参数值组进行等差变动，获得多组第二参数值组；

将各组所述第二参数值组代入所述电弧模型中，利用所述电弧模型计算各组所述第二参数值组对应的电弧电压；

计算各组第二参数值组对应的电弧电压与所述实验电压的方差，筛选出与所述实验电压的方差最小的电弧电压对应的第二参数值组，将方差最小的电弧电压对应的第二参数值组作为最佳参数值组；

获取不同接地电阻下的最佳参数值组，拟合得到各个所述参数与接地电阻之间的函数关系；

根据所述参数与接地电阻之间的函数关系，以及仿真计算时的接地电阻，确定用于仿真计算的目标参数值组，获得校正后的电弧模型。

可选的，根据所述三相电压和故障电流，计算发生电弧性接地故障时的电弧电压，包括：

根据以下公式计算电弧性接地故障时的电弧电压：

U_arc＝u_A-i_arcR_f；