一种基于等价输入干扰法的电力系统故障诊断方法与流程

技术特征：

1.一种基于等价输入干扰法的电力系统故障判断方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、对整个电力系统进行合理分层，并在每层的基础上划分群，群又划分子群，计算每个群的等价功率；

S2、构建每个群的等价输入干扰观测器；

S3、求出群的等价输入干扰阈值；

S4、从第一层开始，逐层往下观测群的等价输入干扰观测器的变化情况，若出现其值在某时间段超出等价输入干扰阈值的情况，可判断出现故障，往下检测到最底子群，即确定了故障的具体节点，实现对故障的位置判断，若未出现超出阈值的情况，则继续监测，对未出现超出阈值的群，其子群不必再检测。

2.根据权利要求1所述的基于等价输入干扰法的电力系统故障判断方法，其特征在于，还包括：

S5、对最后确定故障的最小子群，取其状态变量进行观测，并对其进行相应的微分算法处理，确定电流相位和幅值是否发生故障，实现对故障的类型判断。

3.根据权利要求1所述的基于等价输入干扰法的电力系统故障判断方法，其特征在于，步骤S1中，对整个电力系统进行分层由网络拓扑结构及各节点的逻辑关系确定，群的等价功率通过前推回代法潮流计算实现。

4.根据权利要求1所述的基于等价输入干扰法的电力系统故障判断方法，其特征在于，步骤S2中，等价输入干扰观测器参数计算如下：

其中，和是第k层j群所表示节点到其上一个节点之间线路的等效电阻和电抗，和是该群所等效的电阻和电抗。

5.根据权利要求1所述的基于等价输入干扰法的电力系统故障判断方法，其特征在于，步骤S2中，等价输入干扰观测器增益值由二次型指标最优化来确定。

6.根据权利要求1所述的基于等价输入干扰法的电力系统故障判断方法，其特征在于，步骤S2中，等价输入干扰观测器增益值由二次型指标最优化来确定，具体如下：

为确定等价输入干扰观测器增益值K,性能指标函数采用二次型函数，也即用误差平方的积分

来评价系统控制品质的好坏，由于控制量受约束，在被积函数中考虑增加一个与控制功率有关的惩罚项，重写其性能指标函数为

无限时间定常状态调节器：设线性定常受控系统的状态方程以及二次型性能指标分别为

x(0)＝x₀

式中：x(t)是n维的状态变量，u(t)是p维的控制向量，A、B、Q和R则是具有适当维数的常数矩阵；而加权矩阵R＝R^T＞0,Q＝Q^T＞0或Q＝Q^T≥0，并且{A，D} 完全可观测，这其中D是使DD^T＝Q成立的任意矩阵，从容许控制中确定一个最优控制u^*(t)，以使性能指标达到最小；

在Matlab中，使用函数lqr()求解无限时间定常状态调节器问题，即

[K,P,E]＝lqr(A,B,Q,R) (5)

只要输入线性受控系统状态方程的系数矩阵A、B和二次型性能指标的加权矩阵Q、R，便可求得最优输出调节系统的状态反馈矩阵K,即等价输入干扰观测器增益值K。

7.根据权利要求1所述的基于等价输入干扰法的电力系统故障判断方法，其特征在于，步骤S3中，等价输入干扰阈值利用电力系统负荷曲线的最大数值通过等价输入干扰观测器的输出值确定。

8.根据权利要求2所述的基于等价输入干扰法的电力系统故障判断方法，其特征在于，步骤S5中，微分算法包括对等价输入干扰观测器波形峰值进行微分处理，电流幅值通过负载的最大最小值来计算，电流相位通过功率因数来计算。