[发明专利]一种基于距离幂次反比法的断路器合闸时间预估方法

说明书

本发明涉及断路器技术领域，具体涉及到一种基于距离幂次反比法的断路器合闸时间预估方法，包括以下步骤：对断路器的关合过程进行分析，得出断路器的关合具有机械分散性；根据距离幂次反比法对断路器下一次合闸时间的分布函数进行期望估计值计算；根据距离幂次反比法对断路器下一次合闸时间的分布函数进行方差估计值计算；根据期望估计值和方差估计值并按照正态分布模型对断路器的合闸时间进行建模。本发明通过在计算中引入正态分布函数来克服断路器机械分散性的不确定性，以提高合闸时间预估的准确性；本发明首次采用距离幂次反比法对断路器合闸时间进行预估，合理地提高了近期数据的比重，具有较高的可行性和准确率。

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，具体涉及到一种基于距离幂次反比法的断路器合闸时间预估方法。

背景技术

直流输电具有传送功率大、线路造价低、控制性能好等优点，是目前发达国家作为高电压、大容量、长距离送电和异步联网的重要手段，而我国要实现大规模的西电东送，高压直流输电的大规模应用是必然选择。交流滤波器是直流输电系统中的重要设备之一，不仅提供换流所需的无功，还可以滤除谐波。

选相合闸装置能够控制断路器在适当时刻进行合闸操作，有效缩短滤波器投入产生的暂态过程，因此目前交流滤波器大多采用带选相合闸功能的断路器。合理地预测下一次合闸的合闸时间对选相合闸技术至关重要，断路器因受制造工艺与水平的差异，有一定的动作时间分散性，由于断路器的机械分散性会随着时间和外部环境进行不断的变化，对换流站滤波器场断路器仅按照出厂时测试数据，评估断路器的合闸速度分散性，存在一定的局限性，从原理上去研究评估方法，实施困难。以往的断路器合闸时间预估主要有两种，第一种为简单地将以往数据求均值预估，该方法无法考虑断路器机械分散性会随着时间变化的特点，准确率较低；第二种以外界环境为变量从原理上来进行预测，该方法由于涉及变量过多，可行性低，且无法考虑到所有影响因素，预测结果准确率较低。

因此，为对断路器的合闸时间进行较为准确的评估，有必要设计一种新的断路器合闸时间预估方法。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种基于距离幂次反比法的断路器合闸时间预估方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种基于距离幂次反比法的断路器合闸时间预估方法，包括以下步骤：

步骤1，对断路器的关合过程进行分析，得出断路器的关合具有机械分散性，断路器每次的合闸时间为随机时间，断路器的合闸时间视为服从正态分布；

步骤2，根据距离幂次反比法对断路器下一次合闸时间的分布函数进行期望估计值计算；距离幂次反比法用下式表示：

式中，为估计值，为第i个样本；为第i个样本与估计样本的距离；p是距离的幂；n取正整数；

步骤3，根据距离幂次反比法对断路器下一次合闸时间的分布函数进行方差估计值计算；

步骤4，根据期望估计值和方差估计值并按照正态分布模型对断路器的合闸时间进行建模，得出断路器合闸时间的概率分布函数。

进一步的，在步骤2中，期望估计值μ_n的计算公式为：

式中，μ_n为第n次合闸时间的期望估计值，为第i次合闸时间的期望，为第i次合闸与下一次合闸的时间距离，p是时间距离的幂，n取正整数。

进一步的，在步骤3中，方差估计值的计算公式为：