船舶中压电力系统接地故障辨识算法有效性判定方法
【专利摘要】本发明涉及船舶中压电力系统保护【技术领域】，具体涉及一种船舶中压电力系统接地故障辨识算法有效性判定方法，包括以下步骤：（1）、利用电流传感器采集船舶中压电力系统的三相电流；（2）、将采集到的三相电流数据分别代入船舶中压电力系统接地故障电弧模型，得到间歇性电弧接地故障相电压波形；（3）、将间歇性电弧接地故障相电压波形代入故障识别方法，如能识别故障，即故障识别方法进为有效方法。本发明方法能够正确反映出故障电流较小、电弧未稳定燃烧时的电弧电压波形，与实际情况一致，能够准确地获取船舶中压电力系统中接地故障信息，从而为消除故障提供了准确的参考。
【专利说明】船舶中压电力系统接地故障辨识算法有效性判定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及船舶中压电力系统保护【技术领域】，具体涉及一种船舶中压电力系统接地故障辨识算法有效性判定方法。
【背景技术】
[0002]在船舶电网中，单相接地故障的比例均大于50%。其中，90%以上的单相接地故障会产生电弧。该故障电弧危害性大，单相接地产生的电弧过电压，会影响非故障相电缆对地绝缘，单相接地故障很容易恶化成相间故障，从而影响系统供电可靠性和连续性。
[0003]单相接地故障危害程度和处理方式与电网中性点的接地方式密切相关。但电弧特性十分复杂，受到很多因素影响，但总体上看，故障电弧是一种长电弧，长电弧可以被认为是一个可变阻值的纯电阻。在所有影响长电弧特性的参数中，电弧的长度是最主要的因素。如果能建立一个符合实际情况的故障电弧模型，就可以方便的验证各种识别方法的有效性。
[0004]现有技术中已经总结出了一些空气中长电弧的一些精确模型。这些精确的模型应用起来过于复杂，尤其是在系统中应用时，通常不关心电弧的本质，只需要电弧的弧压和电弧电阻等外特性。Warrington, Terzi ja给出了空气长电弧的统计模型单易用，十分适合电弧故障的仿真。但现有的空气长电弧统计模型试验条件与舰船电弧重燃试验条件有些不同。传统空气长电弧试验电压在20kV以上，电弧电流接近4kA。而舰船单相接地故障电弧稳态的弧压在100V左右，电弧电流在IOA左右，电弧能量相差巨大。电弧输入能量大使得重燃容易，而电弧输入能量小电弧需要比稳定燃烧时电压更高的电压才能击穿重燃。传统试验电弧电压波形趋近于方波，而舰船中压电力系统电压等级通常在左右，故障电弧能量小，击穿重燃时电压会有一个较大的尖峰。传统试验电弧电压波形趋近于方波，而舰船上故障电弧能量小，击穿重燃时电压会有一个较大的尖峰，与实际舰船的故障电弧偏差大，仿真应用时与实际不符，采用现有的试验电弧电压波形，不能有效辨识接地故障，接地故障辨识的有效性无法判别。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了克服上述缺陷和不足，提供一种船舶中压电力系统接地故障辨识算法有效性判定方法。
[0006]为实现上述目的，本发明设计的船舶中压电力系统接地故障辨识算法有效性判定方法，包括以下步骤:
[0007](I)、利用电流传感器采集船舶中压电力系统的三相电流Ia、Ib、Ic ；
[0008](2)、将采集到的三相电流数据分别代入船舶中压电力系统接地故障电弧模型，得到间歇性电弧接地故障相电压波形；
[0009](3)、将间歇性电弧接地故障相电压波形代入故障识别方法，如能识别故障，即故障识别方法进为有效方法。[0010]上述技术方案中，所述船舶中压电力系统接地故障电弧模型如下:
【权利要求】
1.一种船舶中压电力系统接地故障辨识算法有效性判定方法，其特征在于包括以下步骤: (1)、利用电流传感器采集船舶中压电力系统的三相电流Ia、Ib、I。; (2)、将采集到的三相电流数据分别代入船舶中压电力系统接地故障电弧模型，得到间歇性电弧接地故障相电压波形； (3)、将间歇性电弧接地故障相电压波形代入故障识别方法，如能识别故障，即故障识别方法进为有效方法。
2.根据权利要求1所述的船舶中压电力系统接地故障辨识算法有效性判定方法，其特征在于所述船舶中压电力系统接地故障电弧模型如下:
3.根据权利要求1所述的船舶中压电力系统接地故障辨识算法有效性判定方法，其特征在于所述故障识别方法为: 第I步:将采样率设置为1kHz，对船舶中压电力系统的三相相电压及零序电流进行采样，对三相相电压采样信号的绝对值进行Gradient-Closing变换，并同时实时检测零序电流是否超过阈值1(°)_，若是则转入第2步，反之则重新进行第I步； 所述Gradient-Closing变换对的方法如下: (I)、对三相相电压的采样信号Va (n)、Vb (η)、V。(η)取绝对值，并利用结构元素gl (η)分别对其进行腐蚀运算和膨胀运算，其中结构元素gl(n)为扁平结构元素，其设定为:gl (n) =0 (n=0, I, 2，Μ-1)对于A相相电压，其腐蚀运算为:
【文档编号】G06Q50/06GK103500276SQ201310455433
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】李红江, 罗宁昭, 杨锋, 贺慧英 申请人:中国人民解放军海军工程大学