[发明专利]一种小网络故障诊断方法

权利要求书

1.一种小网络故障诊断方法，其特征在于，包括：

第一步，当接地网刚刚建成，没有发生任何故障时，可通过忽略次要因素将接地网简化，通过在相应节点加入电流源可以得到各个可及节点的电压值，并将此组值作为初始值；

第二步，当接地网出现某一支路故障，此时各个可及节点的电压将会发生变化，通过电压测量设备可以得到各个可及节点的电压值作为变化后的值；

第三步，用第二步测得的数据计算以下两组值：

P_输入＝U_n^T·J_n (6)

将P_输入和P_输出的值输入到通过功率平衡建立的非线性目标函数

中，利用LINGO软件求解一组非线性方程来得到各条支路的电阻值变化情况，并通过对变化后的值来推测出电网络支路故障情况。

2.根据权利要求1所述的小网络故障诊断方法，其特征在于，第一步中假设接地网有n个独立节点，m个可及节点，b条支路，忽略各条支路的电感和电容时，将接地网等效为纯电阻网络。

3.根据权利要求2所述的小网络故障诊断方法，其特征在于，第二步中根据电网络理论，推导出与m个可及节点电压有关的以各支路阻值增加率x_i(i＝1,2,3,...,b)为变量的诊断方程组：

其中，为各支路电阻的变化率，R_i为支路i的电阻，ΔR_i为支路i的变化电阻；Δu_i(i＝1,2,3,…,m)为发生故障后节点电压的变化量；f₁(i＝1,2,...,m)为关于x_i(i＝1,2,3,…,b)的函数式；

该诊断方程为m阶的线性方程组，建立一个非线性的目标函数：min|P_输入-P_输出|，使输入功率和输出功率的差值的绝对值最小来满足实际网络中的功率守恒原理，最后结合由电网络理论建立的故障诊断方程组，令诊断故障点问题转化为非线性规划问题，利用软件求得最优解，即找到各支路电阻增加倍数的最优解，对于单支路故障网络来说，某一支路的电阻增加到一定倍数，其余支路电阻变化几乎为零即可判断单支路故障网络中的故障支路位置。

4.根据权利要求3所述的小网络故障诊断方法，其特征在于，通过外加电流源进行激励，测量各可及节点的电压计算出输入功率：P_输入＝U_n^T·J_n，输出功率可以表示为以电阻阻值增大倍数x_i为变量的方程：P_输入-P_输出的绝对值越小，说明输入与输出功率越接近，说明解也越接近实际情况，其中P_输入为输入功率；P_输出为输出功率；U_n^T为节点电压列向量的转置；J_n为节点电流源激励的列向量；R_i0为未故障时支路i的电阻。

5.根据权利要求3所述的小网络故障诊断方法，其特征在于，利用LINGO或MATLAB软件求得最优解。