基于蒙特卡罗的接地网故障诊断可测性分析

为了分析接地网故障诊断的可测性,提出了一种基于蒙特卡罗的评估方法.在合理范围内,随机设置接地网各条支路的电阻,采用迭代最小二乘法进行故障诊断,计算各条支路诊断结果的平均相对误差和相对标准差.直至达到期望的精度要求.相对标准差小于给定阈值的支路被判定为明晰支路,其余支路被判定为不确定支路.一个60条支路的接地网诊断结果验证了提出方法的可行性.同时该方法表明接地网故障诊断的可测性是可以预计的.可测性研究对于优化测试方案和科学利用诊断结果具有指导意义.     

基于蒙特卡罗模拟的接地网支路可测性分析的改进方法

为了确保基于蒙特卡罗的接地网支路可测性分析结果的正确率并提高分析速度,提出一种改进方法.在对一批随机生成的各条支路电阻取值样本分别进行仿真故障诊断的基础上,采用最小生成树算法对明晰与不确定支路进行自动判别.探讨了补充明确顶点、迭代初值调整、支路二次分类、相近样本调整和理想样本自动生成等改进措施.以一个60条支路的接地网为例,详细说明了所建议方法并分析了各项措施的必要性和可行性,结果表明:所提出的各项改进措施都是可行的和有效的,并且能够避免人为选取阈值对支路可测性分析带来的影响、有效地提高判别正确率和减少判别处理时间.     

基于模拟退火算法的变电站接地网故障诊断模型探析

通过对接地网模型进行简化,结合实际接地网的拓扑结构,建立了接地网故障诊断模型,并采用根的顺序查询算法和模拟退火算法对故障诊断模型进行求解.通过２４支路的仿真接地网验证了该接地网故障诊断模型的有效性和准确性。     

接地网故障诊断算法研究综述

首先描述了变电站接地网的重要作用,接地网被腐蚀后性能发生变化,将造成巨大的经济损失和社会影响。随后基于电子学,将接地网故障诊断按照场和路的原理进行了分类。介绍了目前接地网故障诊断的研究热点——节点分析法的基本原理,并按照诊断判据将各种算法进行了分类,指出算法的发展趋势和节点分析法存在的问题。     

电力系统接地网故障诊断

本文对电力系统发、变电站接地网故障诊断进行了研究，应用电网络理论和矩阵理论建立故障诊断方程，将能量最低原理、优化技术等有效地应用于接地网故障诊断，结合多激励法，从而有效地解决了欠定方程的求解问题，同时通过算例分析验证了该方法的正确性、可行性及实用性；讨论了可及节点数量变化对诊断结果的影响。     

测量误差对接地网故障诊断影响的分析

为分析测量误差对接地网故障诊断结果的影响,将导体的腐蚀程度分为4个等级。对给定的测试方案,分别对接地网设置各种故障,并采用均匀分布的随机数反映测量误差的分布。在此基础上反复进行故障诊断计算,对诊断结果分析和统计,得出各个支路故障的诊断可信度、误判及漏判可能性和支路分辨率等指标。提出了根据提出的指标改进测试方案和算法以提高接地网故障诊断结果准确性的方法,并给出一实例说明方法的可行性,分析结果表明,提出的指标能反映测量误差对接地网故障诊断结果的影响,综合利用诊断指标提高了接地网故障诊断精度。     

基于节点撕裂和化学反应优化算法的接地网故障诊断

针对接地网故障诊断准确率不高的问题,结合电网络理论、虚拟分子理论和化学反应优化算法,提出了基于节点撕裂和化学反应优化算法的接地网腐蚀故障诊断方法。根据接地网的拓扑结构,将接地网撕裂成若干个子网络和自由支路,建立故障诊断多目标优化模型;将Logistic映射融入化学反应优化算法中,构建了一种新的化学反应优化算法,并运用该算法对所构建的故障诊断模型进行求解。仿真结果表明,所提方法故障诊断准确率高,能有效诊断接地网故障。     

基于微量法的发变电站接地网腐蚀故障诊断

腐蚀故障的出现会使接地网的可靠性降低。介绍了接地网腐蚀故障诊断的基本思路和方法,构造了基于特勒根定理的腐蚀故障诊断方程,并采用双激励源和多电流值输出的方法增加方程中独立方程的个数。针对腐蚀前后支路电阻值变化很大和方程的非线性问题,采用微量线性处理法和迭代计算进行处理,同时使用端口电压测量值确保迭代逼近的正确方向。针对一个接地网仿真模型进行模拟故障诊断,结果表明,该方法能准确判断故障支路位置,且可大概估计腐蚀后故障支路的电阻变化倍数。     

一种改进的接地网故障诊断算法及测试方案评价

为了提高接点网故障诊断精度，提出一种改进的接地网故障诊断算法，采用在可及节点中轮换电流源激励的位置和每处激励时多处测量节点电压的方法，充分利用了可及节点并显著增加了方程的个数，建立了反映各种激励条件下支路电阻变化量与可及节点电压变换量之间的非线性关系的增广故障诊断方程，该方程的求解采用迭代的方法逐步用线性方程来逼近非线性方程，采用优化方法求出迭代中的线性方程的最小二乘意义的最优解。根据归一化增广故障诊断方程中行向量间的距离得出独立方程的个数，并以此作为对测试方法进行定量评价的依据，还讨论了电压的量测误差对支路电阻诊断结果的影响，对实例的计算、分析和测试表明，提出的方法是可行的。     

基于电网络理论的接地网故障诊断方法

变电站接地网是维护电力系统安全可靠运行、保障运行人员和电气设备安全的重要设施.将接地网近似成纯电阻网络,利用实际接地网的拓扑结构和接地引线间电压的测量数据,根据电网络理论和故障诊断原理建立接地网的故障诊断方程,利用功率损耗最低定理建立优化目标函数,通过求解诊断方程得到接地网各支路电阻的变化值,进而判断接地网的腐蚀程度.通过仿真模拟计算并结合地网模型试验,验证了该诊断理论和方法的实用性.     

基于网络拓扑分层约简的接地网腐蚀故障诊断

为了更有效地利用接地网故障诊断结果,提出了一种基于网络拓扑变换的接地网分层约简方法。将接地网分为准元版块、元版块、元网络、可及接地网和本征接地网等层次。将支路分为明晰和不确定两类,明晰支路的电阻可以唯一确定,而不确定支路的电阻不能准确获得。提出了支路明晰与不确定的判别方法,论述了一种从本征接地网开始,逐层上溯确定各个层次的明晰支路电阻的方法。建议了一种确定不确定支路电阻最优解和可能取值范围的方法。以一个60支路的实验接地网为例进行了验证,故障诊断结果表明提出方法的正确性和可行性。     

接地网故障诊断的分布式处理方法

已有的大规模接地网故障诊断算法的计算量非常大,导致计算时间很长,在实际应用中很不方便。为了解决该问题,笔者在已有的故障诊断方法基础上,提出了一种利用计算机局域网络的分布式算法。由主模块控制并发送所需计算的样本到分散在各台计算机上的各个从模块,各个从模块进行并行运算,并反馈运算结果至主模块。主模块在将所需要的结果全部收集完整后进行分析处理得到最终的结果。详细论述了接地网可测性分析、不确定支路取值范围估计以及新建接地网监测极优化布置这三个算法的分布式处理过程。以一个具体的60条支路的实验接地网为例,基于一个具有5台计算机的局域网,采用提出的方法进行了分析,并与已有方法进行了比较,结果表明所提出的分布处理方法是可行的,并且能大幅提高处理速度。     

利用分块模型的接地网撕裂法故障诊断

为了便于接地网故障诊断,通常对大规模的接地网采用电路网络理论中的撕裂法进行分解,从而将大规模的接地网撕裂分解成若干个小规模子网络分别诊断,以提高诊断效率。然而传统的撕裂方法会对撕裂边界的接地网支路的故障诊断可测性产生影响。因此分析了传统撕裂法对接地网故障诊断可测性的影响原因,提出了一种基于分块模型理论的分块撕裂故障诊断方法,从而避免了传统撕裂方法对接地网诊断时的可测性影响。首先定义了块及其原形、不确定支路组及其原形等概念,在此基础上,提出了一种接地网分块撕裂的基本原则和分块故障诊断方法。在各个块中,基于面向各个节点分区的测试数据,采用线性最小二乘法求解与各块相关的本征支路电阻,确定各块中的明晰支路电阻,对于不确定支路还可采用二分法求出不确定支路电阻的取值范围。提出的方法将接地网拆分成若干个小规模的子网络进行求解,不仅可以提高计算效率,还可减少量测误差对测试结果的交叉干扰影响,且避免了以往求解本征支路电阻的非线性迭代过程。在陕西渭南东330 kV变电站的一个38条支路的实验接地网上进行了实验验证,结果表明所建议方法是可行的,能够有效减少测试工作量,提高故障诊断效率。     

接地网腐蚀故障诊断的可测性研究

为研究接地网故障诊断的可测性,提出了一种利用接地网拓扑变换的分析方法。将接地网分解为若干以可及节点为边界的元版块,根据电路网络理论削去不可及节点后得到对应的元网络,对所有元网络进行网络综合得到只含可及节点的可及接地网,进一步约简得到可及节点间最多只含一条支路的本征接地网。根据支路电阻的唯一确定性,将支路分为明晰支路和不确定支路两类,给出其判别方法,确定了不确定转化为明晰的原则。根据叠加原理和互易定理,归纳出进行独立激励并获得不重复量测数据的原则,还给出了接地网故障诊断独立方程数目以及获得独立方程的方法。结合一个实例详细说明了所提出的方法并设置了两组代表性故障进行分析计算,结果验证了所提出方法的正确性,并表明接地网故障诊断的可测性是可以预计的,可测性研究对于优化测试方案和科学利用诊断结果具有指导意义。     

接地网故障诊断可测性指标体系的分析及应用

定义了接地网故障诊断的4类可测性指标即结构可测性、测试可测性、状态可测性和干扰可测性,采用不确定度反映支路和接地网的不确定程度。对于结构可测性、测试可测性和状态可测性分析,采用不确定支路个数反映接地网可测性高低。采用测试明晰支路的平均不确定度反映综合干扰对接地网故障诊断结果的影响程度。提出了基于Monte-Carlo方法的结构可测性、测试可测性和干扰可测性分析方法。对一个具有60支路的接地网进行了结构可测性、测试可测性和干扰可测性分析,结果表明:提出的方法是可行的并且对于优化测试方案和科学利用诊断结果具有指导意义。     

接地网故障诊断测试方案的自动生成方法

为了方便接地网故障诊断,探讨了接地网完备测试方案的自动生成方法。在给定激励位置的条件下,先构造冗余的测试方案以确保测试的完备性,然后在确保完备性的前提下逐渐减少冗余的电压量测位置以减少测试工作量。在激励位置未知的情况下,优先选择在度大的节点之间进行激励,在得到完备的测试方案后,逐渐减少冗余的电压量测位置,从而得到激励位置移动和电压测试工作量尽量小的完备测试方案。以一个60支路的实验接地网为例进行了说明,结果表明所建议的方法能够自动得到具有较少测试工作量的完备测试方案。     

An Improved Algorithm of Grounding Grids Corrosion Diagnosis Based on Total Least Square Method

A new model considering corrosion property for grounding grids diagnosis is proposed,which provides reference solutions of ambiguous branches.The constraint total least square method based on singular value decomposition is adopted to improve the effectiveness of grounding grids' diagnosis algorithm.The improvement can weaken the influence of the model's error,which results from the differences between design paper and actual grid.Its influence on touch and step voltages caused by the interior resistance of conductors is taken into account.Simulation results show the validity of this approach.     

接地网腐蚀分块诊断的混合优化算法

为提高接地网腐蚀诊断的速度和精度,提出一种接地网分块诊断方法,采用节点撕裂的方法,将接地网自动撕裂成若干个子网络和一组自由支路,建立反映子网络等效不定节点导纳与可及节点电压和撕裂点广义节点电流之间非线性关系的多目标优化模型。求解模型的算法结合了粒子群算法和最小二乘法的优点,并提出双层粒子群的思想,充分利用粒子群算法的快速收敛性和全局寻优能力得到符合优化模型的有效解,然后利用最小二乘法确定最优解。对110 kV 蒲城变电站接地网的仿真测试验证了算法的有效性。     

接地网导体腐蚀故障诊断测试方案

为了科学地确定接地网腐蚀故障诊断中的测试方案,提高诊断结果的准确度,在最大电压公理的基础上提出并证明了3个推论并指出,在给定量测位置的条件下,若要使量测电压对某条支路电阻的变化最敏感,则恒定直流电流源必须加在该支路上;当恒定直流电流源加在某条支路上时,该支路两端电压对该支路电阻的变化最敏感。提出了一种将恒定直流电流源分别加在各条本征支路两端同时量测相应本征支路两端电压的理想最优测试方案,该方案是充分的,且具有诊断结果对误差不敏感、抗干扰性强和信号大便于检测的优点;讨论了实际应用中接地引下线自身电阻的问题,并建议了一种次优测试方案。以一个60支路的实验接地网为例进行了验证,结果表明提出方法是正确的和可行的,并且能够提高接地网故障诊断的抗干扰性和准确度。