本发明属于电力系统领域，涉及一种配电系统，特别是一种基于配电系统的状态监测方法。
背景技术：
随着“智能电网”的产生，消费者急需简单、能接近的、丰富、有用的方法去帮助监测电路中的电力故障，从而避免影响日常工作。为此，需建立一个新的行为建模框架，实验中以微网式船舶电力系统对船舶配电服务的电力监测，且监测能够用于告知新的设计或者更新参数维护在现有船舶电力系统。
在使用区域配电系统之前，故障隔离被执行是通过断路器的过电流装置，导致最接近故障的设备最先发生，且选择脱扣的过程被设计，使故障被隔离。
随着区域配电系统的实现，隔离故障的任务变得更加复杂，因为在系统中电流方向流过部件取决于系统配置。所以，对于本领域内的技术人员，需要一种状态监测方法，能够监测电流的方向，提供智能故障检测和隔离措施。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种基于区域配电系统的状态监测方法，本基于区域配电系统的状态监测方法具有能够利用电流和电压测量值去监测电路故障状态。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种基于区域配电系统的状态监测方法，其特征在于，所述的方法包括：
s1、park转换：park转换矩阵建立数学模型，对电压幅值和相角来进行评价故障状态，得出电压幅值和相角表示式；
s2、故障检测：电压幅值、相角与用户定义的阈值进行比较，电压幅值或相角存在一个故障存在，则进行下一步；反之则输出一个故障清除状态，故障重置列设置为1，保持1至5秒钟，直到没有故障检测到，然后重置为0一旦这样做，高速传递程序设置它的输出为没有故障状态，故障状态列设置为0；
s3、故障方向：计算故障路段电路瞬时功率，包括所有三相电流值；
s4、确定故障方向：若没有故障被检测到，那么这个路段电路瞬时功率作为十六个功率值的缓冲区，这个缓冲区将被用于去计算平均稳态功率
在上述基于区域配电系统的状态监测方法中，在s1中，，park转换矩：
θ＝ω0t(2)
三线电压有同样的频率，有任意的相位角φ，park变换能被用于电流变化，测量两线电压vab和vbc，使用两线电压对应于三线电压，三相电路线电压之和必须为0，
vab+vbc+vca＝0(6)
park变换的第一行去计算vd，使用线电压公式：
使用(7.6)式，代替vca所得：
相乘之后合并同类项：
使用三角恒等式：
正弦函数是奇函数，(9)变得：
同样的，使用park变换的第二行，vq也能被计算，表达式为：
使用(6)式，然后代替vca所得：
相乘之后合并同类项：
使用三角恒等式：
正弦函数是奇函数，(14)变得：
由于
v0值用于检查三相电压输入，一旦vd和vq值被计算，那么电压的幅值和相角能表示成：
在上述基于区域配电系统的状态监测方法中，在s2中，电压幅值在0.7每单元到1.3每单元的阈值范围区间之内，则存在电压幅值正常，在这个区域之外的话，则存在电压幅值故障；取八个有效样本的平均值，作为角度计算δang值，若δang值的绝对值小于规定的阈值，则存在角度正常，反之则存在角度故障。
在上述基于区域配电系统的状态监测方法中，在s3中，瞬时功率为：
p＝vaia+vbib+vcic(21)
线电压和相电压之间的关系式为：
vab＝va-vb(22)
vbc＝vb-vc(23)
vca＝vc-va(24)
(22)和(23)代入(21)：
p＝(vab+vb)ia+(vbc+vc)ib+vcic(25)
三相电气系统电流必须满足：
ia+ib+ic＝0(26)
代替ib，代入(25)结果为：
p＝(vab+vbc+vc)ia+(vbc+vc)(-ia-ic)+vcic(27)
合并同类项：
p＝vabia+vbcia+vcia-vbcia-vbcic-vcia-vcic+vcic(28)
简化这个等式为：
p＝vabia-vbcic(29)
这给出了电路中精确的功率计算公式，负载都是平衡的。如果在相位存在一个故障，那么这个功率不能被计算，因为ib没有包括在等式内，去消除不确定性，为单相位故障迹象提供一个方法必须被使用，以至于所有的测量值返回相等的重量。注意(29)得出的结论通过代替ib(25)，另外两个等式能够被推出，通过代替ia和ic。代替ia在(26)，代入后可得：
p＝(vab+vbc+vc)(-ibc-ic)+(vbc+vc)ib+vcic(30)
简化等式可得：
p＝-vabib-vabic-vbcic(31)
合并同类项：
p＝-vab(ib+ic)-vbcic(32)
同样的，代替ic代入(25)
p＝vabia+vbcia+vcia+vbcib+vcib-vcia-vcib(33)
简化等式可得：
p＝vabia+vbcia+vbcib(34)
合并同类项：
p＝vabia+vbc(ia+ib)(35)
(29)、(32)、(35)这三个方程式的任一方程都是计算整个电路的功率，获得精确地功率计算，三相电流作用相等，电路的瞬时功率包括所有三相电流值：
通过动态设置阈值，能够利用电流和电压测量值去监测故障状态，提供智能故障检测和隔离措施。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
一种基于区域配电系统的状态监测方法，包括：
s1、park转换：park转换矩阵建立数学模型，对电压幅值和相角来进行评价故障状态，得出电压幅值和相角表示式：
在s1中，，park转换矩：
θ＝ω0t(2)
三线电压有同样的频率，有任意的相位角φ，park变换能被用于电流变化，测量两线电压vab和vbc，使用两线电压对应于三线电压，三相电路线电压之和必须为0，
vab+vbc+vca＝0(6)
park变换的第一行去计算vd，使用线电压公式：
使用(7.6)式，代替vca所得：
相乘之后合并同类项：
使用三角恒等式：
正弦函数是奇函数，(9)变得：
同样的，使用park变换的第二行，vq也能被计算，表达式为：
使用(6)式，然后代替vca所得：
相乘之后合并同类项：
使用三角恒等式：
正弦函数是奇函数，(14)变得：
由于
v0值用于检查三相电压输入，一旦vd和vq值被计算，那么电压的幅值和相角能表示成：
s2、故障检测：电压幅值、相角与用户定义的阈值进行比较，电压幅值或相角存在一个故障存在，则进行下一步；反之则输出一个故障清除状态，故障重置列设置为1，保持1至5秒钟，直到没有故障检测到，然后重置为0一旦这样做，高速传递程序设置它的输出为没有故障状态，故障状态列设置为0；
电压幅值在0.7每单元到1.3每单元的阈值范围区间之内，则存在电压幅值正常，在这个区域之外的话，则存在电压幅值故障；取八个有效样本的平均值，作为角度计算δang值，若δang值的绝对值小于规定的阈值，则存在角度正常，反之则存在角度故障。
s3、故障方向：计算故障路段电路瞬时功率，包括所有三相电流值；
在s3中，瞬时功率为：
p＝vaia+vbib+vcic(21)
线电压和相电压之间的关系式为：
vab＝va-vb(22)
vbc＝vb-vc(23)
vca＝vc-va(24)
(22)和(23)代入(21)：
p＝(vab+vb)ia+(vbc+vc)ib+vcic(25)
三相电气系统电流必须满足：
ia+ib+ic＝0(26)
代替ib，代入(25)结果为：
p＝(vab+vbc+vc)ia+(vbc+vc)(-ia-ic)+vcic(27)
合并同类项：
p＝vabia+vbcia+vcia-vbcia-vbcic-vcia-vcic+vcic(28)
简化这个等式为：
p＝vabia-vbcic(29)
这给出了电路中精确的功率计算公式，负载都是平衡的。如果在相位存在一个故障，那么这个功率不能被计算，因为ib没有包括在等式内，去消除不确定性，为单相位故障迹象提供一个方法必须被使用，以至于所有的测量值返回相等的重量。注意(29)得出的结论通过代替ib(25)，另外两个等式能够被推出，通过代替ia和ic。代替ia在(26)，代入后可得：
p＝(vab+vbc+vc)(-ibc-ic)+(vbc+vc)ib+vcic(30)
简化等式可得：
p＝-vabib-vabic-vbcic(31)
合并同类项：
p＝-vab(ib+ic)-vbcic(32)
同样的，代替ic代入(25)
p＝vabia+vbcia+vcia+vbcib+vcib-vcia-vcib(33)
简化等式可得：
p＝vabia+vbcia+vbcib(34)
合并同类项：
p＝vabia+vbc(ia+ib)(35)
(29)、(32)、(35)这三个方程式的任一方程都是计算整个电路的功率，获得精确地功率计算，三相电流作用相等，电路的瞬时功率包括所有三相电流值：
s4、确定故障方向：若没有故障被检测到，那么这个路段电路瞬时功率作为十六个功率值的缓冲区，这个缓冲区将被用于去计算平均稳态功率
电压幅值在0.7每单元到1.3每单元的阈值范围区间之内，则存在电压幅值正常，在这个区域之外的话，则存在电压幅值故障；取八个有效样本的平均值，作为角度计算δang值，若δang值的绝对值小于规定的阈值，则存在角度正常，反之则存在角度故障。
通过动态设置阈值，能够利用电流和电压测量值去监测故障状态，提供智能故障检测和隔离措施。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了一些术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。