[发明专利]变电站接地网的分区域故障诊断方法

权利要求书

1.一种变电站接地网的分区域故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：针对给定的接地网原始设计拓扑结构，应用电路网络理论对接地网拓扑结构进行约简，削去不可及节点，将一个接地网分解为接地网、准元版块、元版块、元网络、可及接地网和本征接地网6个层次；

步骤2：根据准元版块阶段拓扑分解的结果划分接地网的地理位置区域，并依次编号；

步骤3：对本征接地网内的每条支路逐层追溯各支路所在区域或由哪几个区域约简得到，并在表格中记录每个支路对应的区域编号，具体为：

根据电路等效变换过程，对本征接地网内的每条支路逐层追溯其所在区域或由哪几个准元版块内的支路变换得到，并根据其所在区域或这些准元版块对应于步骤2中各区域的编号，在表格中记录每个支路对应的区域编号；

步骤4：根据接地网的原始设计数据，推算本征接地网的支路电阻的标称值参数，选择公共节点，生成关联矩阵A和支路导纳矩阵Y；

步骤5：根据本征接地网拓扑结构，搭建仿真电路模型，应用充分量测方案，在电路中选取节点i，j间施加直流源激励I₀，测试选定的可及节点的电压U_ij，得到i，j间的端口电阻R_ij；

步骤6：接地网故障后，节点i，j间的端口电阻测量值变为R’_ij，与接地网正常状态下可及端口电阻对比，得到端口电阻差值向量ΔR_ij，根据接地网故障诊断模型，建立故障诊断方程组；

步骤7：应用最小二乘优化算法对故障诊断方程组进行求解，得到最后计算结果；

步骤8：根据步骤7中的求解结果，计算出本征接地网故障后支路电阻值相对标称值的倍数，根据各条本征支路故障情况和其对应的区域判断各个区域内的故障情况。

2.根据权利要求1所述的变电站接地网的分区域故障诊断方法，其特征在于，步骤1中：

所述准元版块是在一组可及节点处对接地网进行撕裂后得到的最小单元网络；

所述元版块由准元版块中的串、并联支路合并得到，同时保留所有的可及节点；

所述元网络是将元版块中每一块通过电路等效变换转变为只含可及节点的等效网络；

所述可及接地网是全部元网络中具有相同节点的支路进行连接构成的只含可及节点的网络；

所述本征接地网是由可及接地网中的全部并联支路合并得到，其任意两个可及节点间至多有一条支路，称为本征支路。

3.根据权利要求1所述的变电站接地网的分区域故障诊断方法，其特征在于，步骤4中，定义A为选定一个参考节点后网络的关联矩阵；Y_b为支路导纳矩阵；Y_n为节点导纳矩阵；支路导纳矩阵与节点导纳矩阵之间具有以下关系：

Y_n＝A*Y_b*A^T (1)

式中，A^T为关联矩阵A的转置矩阵。