【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及漏电流的测量，特别涉及井下变电所远程远点漏电监测方法。
技术介绍
1、随着工业自动化和电力系统的发展，电力系统的安全运行成为一个至关重要的问题。特别是在矿井等特殊环境下，电力设备的稳定性和安全性尤为重要。井下变电所作为矿井电力系统的核心部分，其运行状态直接影响矿井的安全生产。然而，井下变电所的漏电问题一直是电力系统运行中的一大隐患。漏电不仅会造成电力损失，还可能引发火灾、爆炸等严重事故，危及人员生命安全。因此，如何高效、准确地检测井下变电所的漏电情况，成为一个亟待解决的问题。
2、现有的漏电检测技术主要包括基于电流的漏电检测、基于电压的漏电检测以及基于导纳和阻抗的漏电检测等。这些技术各有其优缺点，但在实际应用中仍存在一些问题和局限性。首先，基于电流的漏电检测技术是最为常见的一种方法。这种方法通过检测系统中的剩余电流，即流入系统的电流与流出系统的电流之差，来判断是否存在漏电。这种方法的优点是原理简单，易于实现。然而，其缺点也非常明显：在复杂的电力系统中，尤其是具有大量非线性负载和干扰的环境中，剩余电流的检测容易受到干扰，导致误判和漏判。此外，电流检测的灵敏度有限，对于小漏电流的检测效果不佳。其次，基于电压的漏电检测技术通过检测系统中的电压变化来判断是否存在漏电。这种方法通常利用电压传感器检测电力系统中的电压波动，通过分析电压波形的畸变和突变来识别漏电情况。相比电流检测，电压检测在某些情况下可以提供更高的灵敏度，特别是对于高阻抗漏电的检测更为有效。然而，电压检测同样面临干扰问题，尤其是在井下复杂的电磁环境中
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供井下变电所远程远点漏电监测方法，提供了一种高效、准确、实时的井下变电所漏电监测方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供井下变电所远程远点漏电监测方法，
3、井下变电所远程远点漏电监测方法，所述方法包括：
4、步骤1：设置井下变电所的测量节点，在测量节点安装同步相量测量设备；在井下变电所的起始端布置超宽带信号发射器；在井下变电所的末端布置超宽带信号接收器；使用同步相量测量设备采集各个测量节点的电压数据和电流数据；并基于各个测量节点的电压数据和电流数据，计算同步相量；
5、步骤2：将井下变电所的所有测量节点视为一个测量系统，计算测量系统的导纳矩阵；
6、步骤3：根据预设的基于时域分析的漏电检测模型，基于同步相量和导纳矩阵，判断是否发生漏电，在判断发生漏电的情况下，执行步骤4；
7、步骤4：超宽带信号发射器发送多频段超宽带信号；超宽带信号接收器接收多频段超宽带信号，并解调多频段超宽带信号；对多频段超宽带信号进行多路径分析，得到多路径分析结果；同时计算多频段超宽带信号的时延；根据时延和多路径分析结果，定位井下变电站中的漏电位置。
8、进一步的，步骤1中，同步相量测量设备采集到测量节点的电压数据包含谐波成分和多频率调制成分；所述多频率调制成分包括：时间平方依赖的正弦多频率调制成分和时间二次方依赖的余弦多频率调制成分；所述电压数据使用如下公式进行表示：
9、；
10、其中，为时间时的电压数据；为谐波数量；为第阶谐波的幅值；为基频角频率；为第阶谐波的相位；为调制信号数量；为第个调制信号的频率；为第个调制信号的相位；为第个调制信号的幅值；同步相量测量设备采集到测量节点的电压数据电流数据包含谐波成分和多频率调制成分；所述多频率调制成分包括：时间平方依赖的正弦多频率调制成分和时间二次方依赖的余弦多频率调制成分；所述电流数据使用如下公式进行表示：
11、；
12、其中，为第阶谐波的幅值。
13、进一步的，设有个测量节点；步骤1中，使用如下公式，基于各个测量节点的电压数据和电流数据，计算第个测量节点的同步相量：
14、；
15、其中，为时间时第个测量节点的同步相量；和分别时间时第个测量节点的电压数据和电流数据；为基准阻抗；为第个测量节点的第阶谐波的幅值；为虚数符号；为第个测量节点的第阶谐波的相位；和分别为第个测量节点的第阶谐波的阻抗和第个调制信号的阻抗；为第个测量节点的第个调制信号的幅值；为第个测量节点的第个调制信号的频率；为第个测量节点的第个调制信号的相位。
16、进一步的，步骤2中，使用如下公式，计算测量系统在时间时的导纳矩阵：
17、；
18、其中，为系统阻抗矩阵，其元素是第个测量节点与第 个测量节点之间的阻抗；为第个测量节点的时间相关导纳修正矩阵；为第个测量节点的非线性导纳修正矩阵；为时间时的修正矩阵；为第一时间修正矩阵；为第二时间修正矩阵；表示向量点积。
19、进一步的，使用如下公式进行表示：
20、；
21、其中，为第个测量节点的阻抗；为第个测量节点的电抗。
22、进一步的，使用如下公式进行表示：
23、。
24、进一步的，第一时间修正矩阵使用如下公式进行表示：
25、；
26、第二时间修正矩阵使用如下公式进行表示：
27、。
28、进一步的，步骤3中预设的基于时域分析的漏电检测模型使用如下公式进行表示：
29、；
30、其中，为时间时的漏电判断值；为第个测量节点在时间时的同步向量；将漏电判断值与预设的判断阈值进行比较，若超过预设的阈值，则判断发生漏电。
31、进一步的，步骤4中，根据时延和多路径分析结果，使用三角测量法，定位井下变电站中的漏电位置。
32、本专利技术的井下变电所远程远点漏电监测方法，具有以下有益效果：本专利技术采用同步相量测量技术（pmu），能够高精度地采集井下变电所各测量节点的电压和电流数据。这些数据包含了电力系统的实时运行状态，通过精确的相量计算，可以获得各节点的电压和电流相量。基于这些相量数据，本专利技术进一步计算导纳矩阵，利用时域分析模型判断漏电情况。同步相量测量技术的高精度特性显著提高了漏电检测的精度和灵敏度，特别是对于小漏电流的检测效果明显增强，有效减少了误判和漏判的情况。本专利技术方法具有较强的实时性和稳定性。通过高频采样和实时数据处理，可以迅速捕捉电力系统中的异常变化，并及时进行漏电判断。利用时域分析模型，本专利技术可以实时监测电力系统的动态变化，准确判断是否发生漏电。此外，多频段超宽带信号的使用进一步提高了定位的实时性和稳定性。超宽带信号具有高带宽和低延迟的特点，能够在复杂的井下环境中实现快速、可靠的信号传输和接收，从而保证了漏电定位的实时性和准确性。
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1.井下变电所远程远点漏电监测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的井下变电所远程远点漏电监测方法，其特征在于，步骤1中，同步相量测量设备采集到测量节点的电压数据包含谐波成分和多频率调制成分；所述多频率调制成分包括：时间平方依赖的正弦多频率调制成分和时间二次方依赖的余弦多频率调制成分；所述电压数据使用如下公式进行表示：
3.如权利要求2所述的井下变电所远程远点漏电监测方法，其特征在于，设有个测量节点；步骤1中，使用如下公式，基于各个测量节点的电压数据和电流数据，计算第个测量节点的同步相量：
4.如权利要求3所述的井下变电所远程远点漏电监测方法，其特征在于，步骤2中，使用如下公式，计算测量系统在时间时的导纳矩阵：
5.如权利要求4所述的井下变电所远程远点漏电监测方法，其特征在于，使用如下公式进行表示：
6.如权利要求5所述的井下变电所远程远点漏电监测方法，其特征在于，使用如下公式进行表示：
7.如权利要求6所述的井下变电所远程远点漏电监测方法，其特征在于，第一时间修正矩阵使用如下公式进行表示：
8.如权利要求7所述的井下变电所远程远点漏电监测方法，其特征在于，步骤3中预设的基于时域分析的漏电检测模型使用如下公式进行表示：
9.如权利要求7所述的井下变电所远程远点漏电监测方法，其特征在于，步骤4中，根据时延和多路径分析结果，使用三角测量法，定位井下变电站中的漏电位置。
...【技术特征摘要】
1.井下变电所远程远点漏电监测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的井下变电所远程远点漏电监测方法，其特征在于，步骤1中，同步相量测量设备采集到测量节点的电压数据包含谐波成分和多频率调制成分；所述多频率调制成分包括：时间平方依赖的正弦多频率调制成分和时间二次方依赖的余弦多频率调制成分；所述电压数据使用如下公式进行表示：
3.如权利要求2所述的井下变电所远程远点漏电监测方法，其特征在于，设有个测量节点；步骤1中，使用如下公式，基于各个测量节点的电压数据和电流数据，计算第个测量节点的同步相量：
4.如权利要求3所述的井下变电所远程远点漏电监测方法，其特征在于，步骤2中，使用如下公式，计算测量...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴敬建，连涛，屈庆龙，张书磊，徐楠，胡海东，贾存瑞，高连国，侯延林，
申请(专利权)人：山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城煤矿，
类型：发明
国别省市：
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