[发明专利]基于突变逻辑阵的配网小电流接地故障判定方法

权利要求书

1.一种基于突变逻辑阵的配网小电流接地故障判定方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

步骤一、根据配电网设备父子关系生成最小故障判定区域；

步骤二、根据馈线设备三相实时电流数据生成馈线实时电流阵；

步骤三、根据馈线设备三相历史电流数据生成馈线历史电流阵；

步骤四、根据馈线实时电流阵和馈线历史电流阵生成馈线突变电流阵，并根据馈线突变电流阵和馈线对地电容电流阈值生成馈线突变电流逻辑阵；

步骤五、将馈线突变电流逻辑阵非零元素提取构成突变电流逻辑表，根据设备父子关系由父到子的顺序对突变电流逻辑表进行重新排序，得到突变电流逻辑顺序表，并根据突变电流逻辑顺序表进行故障判定。

2.根据权利要求1所述的基于突变逻辑阵的配网小电流接地故障判定方法，其特征在于：步骤一中所述的最小故障判定区域是可以进行故障定位的最小范围，规定如下：从变电站出线开关开始沿潮流方向，到各配电变压器为止，某一开关和其所有的子节点设备构成一个最小故障判定区域，所述的子节点设备包括开关和配电变压器；具体描述为：

SMA＝[MA₁,MA₂,…,MA_i,…,MA_n]

MA_i＝[a_i1,b_i1,b_i2,…,b_ij,…b_ih]

其中，SMA为馈线最小故障判定区域集合，MA_i为第i个最小故障判定区域，i＝1,2,3,…,n，n为馈线所包含的最小故障判定区域数；a_i1为第i个最小故障判定区域的父节点设备，b_ij为第i个最小故障判定区域中，以a_i1为父节点的第j个子节点设备，j＝1,2,3,…,h，h为以a_i1为父节点的所有子节点设备数。

3.根据权利要求1所述的基于突变逻辑阵的配网小电流接地故障判定方法，其特征在于：步骤二中定义馈线实时电流阵RCM描述一条配电馈线所有开关和配电变压器的A、B、C三相实时运行状态，具体描述如下：

其中，ra_k、rb_k、rc_k分别为馈线所包含的第k个开关或配电变压器的A相、B相、C相实时电流值，k＝1,2,…,m，m为馈线所包含的开关和配电变压器总数。

4.根据权利要求3所述的基于突变逻辑阵的配网小电流接地故障判定方法，其特征在于：

步骤三中定义馈线历史电流阵HCM描述一条配电馈线所有开关和配电变压器的A、B、C三相历史运行状态，具体描述如下：

其中，ha_k、hb_k、hc_k分别为馈线所包含的第k个开关或配电变压器的A相、B相、C相历史电流值，历史时刻可根据终端类型设定。

5.根据权利要求4所述的基于突变逻辑阵的配网小电流接地故障判定方法，其特征在于：步骤四中定义馈线突变电流阵ACM描述接地故障发生时，用故障发生后的馈线实时电流阵与故障发生前的馈线历史电流阵计算故障引起的稳态电流变化，具体描述为：

ACM＝RCM-HCM

其中，ACM为馈线突变电流阵，其也是一个3×m矩阵，为计算方便，用馈线突变逻辑阵ALM表述馈线电流的突变情况；

其中，la_k、lb_k、lc_k为馈线所包含的第k个开关或配电变压器的A相、B相、C相突变电流逻辑；aa_k、ab_k、ac_k分别为馈线突变电流阵ACM中馈线所包含的第k个开关或配电变压器的A相、B相、C相电流变化值；α为阈值系数，取值范围为(0,1)；MV为馈线对地电容电流阈值。

6.根据权利要求5所述的基于突变逻辑阵的配网小电流接地故障判定方法，其特征在于：

若馈线突变逻辑阵ALM是零阵，则表示该馈线没有发生接地故障；若馈线突变逻辑阵ALM是非零阵，则表示该馈线发生了接地故障，且非零元素所在行即表示接地故障发生的相别；

若馈线突变逻辑阵ALM中的第f(f＝1,2,3)行元素非零，则将所有非零元素提取，构成突变电流逻辑表ACL，具体描述为：

ACL＝[cl₁,cl₂,…,cl_e,…,cl_g]

其中，cl_e为ALM第f行中第e个逻辑值为1的元素代表的设备编号，e＝1,2,3,…,g，g为ALM第f行中非零元素总数；

根据设备父子关系由父到子的顺序对ACL进行重新排序，得到突变电流逻辑顺序表ACSL，具体描述如下：

ACSL＝[cs₁,cs₂,…,cs_w,…,cs_g]

其中，cs_w为设备编号，w＝1,2,3,…,g，cs_w-1是设备cs_w的父节点设备编号，cs_w+1是设备cs_w的子节点设备编号；

综合上述分析，接地故障发生在突变电流逻辑顺序表ACSL最后一个元素cs_g为父节点的最小故障判定区间内。