基于模型参数识别的小电流接地选线方法

摘要

一种基于模型参数识别法的小电流接地选线方法。其特点是采用了模型参数识别的方法：对小电流系统中每条线路建立其背侧故障下的数学模型，当系统发生单相接地故障时，利用实时测得的零序电压电流数据用最小二乘法求解模型参数，借助得到的线路对地电容判断实际发生故障是否符合所建立的模型，进一步识别出故障线路。本方法原理简单明了，模型适用时间长，充分利用了故障暂态分量，故障特征识别灵敏，选线判据裕度大，提高了保护选线的精度和可靠性，并且耐过渡电阻能力强，不受消弧线圈和间歇电弧影响。每条线路可以独立进行选线，不需要群体比较，可以和馈线保护合为一体，满足配电自动化要求。

主权项

1、一种基于模型参数识别的小电流接地选线方法，其特征在于：1)建立模型在一个具有多条出线的中性点不接地系统中，将线路等效成两端接地电容量值不等的П模型，假设线路i背侧发生单相接地故障，根据此时零序电流电压关系，得：$u\left(k\right)=R_{0}i\left(k\right)-R_0{C}_1\frac{-3u\left(k\right)+4u(k+1)-u(k+2)}{2T}+L_0\frac{-3i\left(k\right)+4i(k+1)-i(k+2)}{2T}$$-L_0{C}_1\frac{(u\left(k\right)-2u(k+1)+u(k+2))}{T^2}+\frac{1}{C}T(\frac{1}{2}i\left(k\right)+\underset{m=1}{\overset{k-1}{\Sigma }}i\left(m\right))-\frac{C_1}{C_2}u\left(k\right)$其中R0，L0，C1，C2分别为该线路的零序电阻，电感和电容值，u(k)，i(k)分别为故障发生后第k个采样点的零序电压和零序电流，T为采样间隔，同理，即可对系统每条线路建立模型；2)模型识别与判定模型中各电压电流量u(k)，i(k)均为已知，未知量为四个线路参数R0，L0和C1，C2，由f(R0，L0，C1，C2)＝0的方程，连续取六个采样点的数据，联立就可得到一个非线形方程组，采用最小二乘意义下的参数估计值求解这个非线形方程组即得待求的电容值C1；得到线路电容的参数估计值C1后，即可进行线路发生故障的模型识别，其具体选线方法为：a)若线路电容参数平均值C为负，即：$\bar{C}=\frac{1}{N}\underset{k=1}{\overset{N}{\Sigma }}C\left(k\right)<0$(1)若本线为超短线路，检测电容C(k)＞0的个数n；设m为电容总个数，若n≥klm，kl＜0.5为可靠系数，则本线为健全线路，否则为故障线路；(2)若本线非超短线路，所发生故障肯定不符合所建立模型，可直接判本线为故障线；其中C(k)是所得的电容参数序列；b)若线路电容平均值C为正，但C(k)值变化剧烈，则认为所发生故障不符合所建立模型，判为本线故障，即：$\bar{C}>0$且$\frac{\frac{1}{m}\underset{m=1}{\overset{m}{\Sigma }}|C\left(k\right)-\bar{C}|}{\left|\bar{C}\right|}>\sigma$c)若以上两个条件均不满足，则判本线为健全线路；d)当所有线路判为健全线时，则母线为故障线路。