[发明专利]一种基于高阶SOGI的漏电流观测识别方法

权利要求书

1.一种基于高阶SOGI的漏电流观测识别方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、根据低压配电网网络拓扑以及漏电流流经路径构建漏电流模型并计算生物体接触阻抗，进而得到漏电回路总阻抗；

步骤2、测量得到电网电压，构建单级SOGI结构，并根据单级SOGI结构构造对应的锁频环；

根据SOGI结构，得到其时域实施表达式：

其中，k为增益系数，为输入电网电压频率观测值，u_in为输入电压，v_α＝x₁,v_β＝x₂，x₁为输入电网电压的同相观测分量，x₂为输入电网电压的正交观测分量，根据SOGI结构，得到输出电压观测值频域表达式：

其中，D(s)为带通滤波器，中心频率为Q(s)为低通滤波器，在处相角为90°，s为拉普拉斯算子，通过SOGI构造的锁频环为：

其中，e为电网电压与同相观测值误差，γ为锁频环积分系数；

步骤3、根据单级SOGI结构以及对应的锁频环，构建高阶SOGI滤波器，并通过高阶SOGI滤波器得到漏电流幅值和漏电流与电网电压的相角差；

构建的高阶SOGI滤波器为采用n阶SOGI滤波结构，第一级SOGI输入为电网电压，第一级SOGI输出同相电压观测值v_α1作为第二级SOGI输入，直到第n级SOGI的输出为最终观测值，从而形成n阶SOGI滤波器，并利用第n级SOGI的观测误差与正交输出信号构建锁频环观测输入电压频率信息；

同时采用第n级SOGI输出信号v_α和v_β计算电网电压的幅值与相角：

v_α＝x₁,v_β＝x₂，x₁为输入电网电压的同相观测分量，x₂为输入电网电压的正交观测分量，检测的瞬时漏电流进过高阶SOGI滤波器后，得到相应的电流观测值及其正交信号i_α和i_β，利用相角对i_α和i_β进行dq变换：

得到dq轴电流i_d和i_q，并求得到漏电流幅值和漏电流与电网电压的相角差：

步骤4、根据得到的电网电压以及漏电流幅值计算漏电回路阻抗，通过漏电回路阻抗的幅值以及相角信息，与理论阻抗模型进行比对，判断触电物是否为生命体。

2.根据权利要求1所述的一种基于高阶SOGI的漏电流观测识别方法，其特征在于：所述步骤1中根据低压配电网网络拓扑图和漏电流流经路径建立漏电流模型为：电压源正极连接线路阻抗Z_L的一端，Z_L的另一端分别连接接触过渡阻抗Z_J和线路对地阻抗Z_N，接触过渡阻抗Z_J另一端和线路对地阻抗Z_N的另一端连接大地电阻Re的一端，大地电阻Re的另一端连接电压源负极，其线路阻抗为：

Z_L＝R_L+jX_L

其线路对地阻抗为：

Z_N＝R_N+jX_N

根据弗莱贝尔格生物体阻抗模型，求得生物体接触阻抗Z_J，进而得到漏电回路总阻抗Z：

Z＝Z_L+R_e+Z_N//Z_J。

3.根据权利要求1所述的一种基于高阶SOGI的漏电流观测识别方法，其特征在于：所述步骤4中漏电回路阻抗为：

其中A_u为电网电压的幅值，A_i为漏电流幅值，为漏电流与电网电压的相角差，通过漏电回路阻抗的幅值以及相角信息，与漏电回路阻抗计算方法中的理论阻抗模型进行比对，即可估计触电物是否为生命体，从而做出相应对策。