[发明专利]一种基于微量处理法与粒子群算法的接地网故障诊断方法

权利要求书

1.一种基于微量处理法与粒子群算法的接地网故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对接地网全部支路及节点进行编号，确定可及节点组合并排序；

(2)推算腐蚀前每组的端口电阻以及支路电流值，并测量腐蚀后每组的端口电阻；

(3)运用特勒根定理建立故障诊断模型，然后进行微量处理，再运用模型的解析性质求得初始解；

(4)根据初始解确定粒子群位置上下界，利用初始解引导粒子群算法在此区域内进行深入优化，实现接地网故障诊断；

具体包括以下步骤：

步骤一：对于具有n个节点，b条支路的接地网，其中，n个节点中有l个可及节点，根据该接地网的拓扑结构，对接地网的所有节点和支路进行编号；在所有可及节点中任选两个节点构成一个组合，则共有种不同组合；

步骤二：将每个腐蚀前的端口电阻值组成腐蚀前端口电阻值列向量R_ij；根据接地网的拓扑结构及腐蚀前的支路电阻推断每个组合x的在腐蚀前的支路k的电流I_k(x)，x＝1,2,...,m；k＝1,2,...,b；

将每个组合的腐蚀后的端口电阻值组成腐蚀后端口电阻值列向量R′_ij；

端口电阻值列向量的变化量ΔR_ij＝R′_ij-R_ij；

步骤三：将端口电阻值列向量的变化量ΔR_ij进行微量化，得到端口电阻值列向量中间变量ΔR_ij0＝ΔR_ij×k_s，其中，k_s为步长系数；且ΔR_ij0＝(ΔR_ij0(1),ΔR_ij(2),...,ΔR_ij(m))^T；令支路电流中间变量I′_k(x)＝I_k(x)，x＝1,2,...,m；k＝1,2,...,b；将ΔR_ij0、I′_k(x)、I_k(x)、I₀代入方程组(15)，利用L-M算法求解支路电阻变化量ΔR_k；按支路编号顺序将各支路的电阻变化量ΔR_k组成阻值变化量列向量ΔR，即ΔR＝(ΔR₁,ΔR₂,...,ΔR_b)^T；

其中，组合x的端口电阻的变化量ΔR_ij(x)是腐蚀后的端口电阻R′_ij(x)与腐蚀前的端口电阻R_ij(x)之差，I_k(x)为组合x的腐蚀前的支路电流，I′_k(x)是腐蚀后的支路电流值，I₀是激励电流源支路的电流值，ΔR_k为腐蚀后的支路阻值变化量；令R_k为修正前的支路电阻诊断值，初值设置为R_k＝R_origin(k)，k＝1,2,...,b；其中R_origin(k)为腐蚀前的支路k的电阻；

步骤四：令修正后的支路电阻诊断值R′_k＝R_k+ΔR_k；通过修正后的支路电阻诊断值R′_k推算各组合在修正电阻后的支路电流中间变量I′_k(x)；将ΔR_ij0、I′_k(x)、I_k(x)、I₀再代入方程组(15)，利用L-M算法求解修正后的支路电阻变化量ΔR′_k；按支路编号顺序将各支路的修正后的支路电阻变化量ΔR′_k组成修正后的阻值变化量列向量ΔR′，即ΔR′＝(ΔR′₁,ΔR′₂,...,ΔR′_b)^T；

步骤五：判断||ΔR-ΔR′||₂≤ε是否成立，若是转至步骤六；若否，则令ΔR＝ΔR′，转至步骤四；其中，ε为收敛精度；

步骤六：在支路k的电阻为修正后的支路电阻诊断值R′_k的情况下，推求组合x的端口电阻，记为R″_ij(x)，并按照组合编号组成修正后的端口电阻列向量R″_ij；令ΔR_ij＝R′_ij-R″_ij；判断||ΔR_ij||₂≤ε是否成立，若否，则转至步骤三；若是，则将支路电阻诊断值R_k转化为支路增大倍数列向量X，然后采用粒子群算法判断接地网故障；其中，支路增大倍数列向量X的第k个元素代表第k条支路电阻增大倍数的诊断值。