[發(fā)明專利]一種基于IMF能量熵的光伏送出線路故障選相方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710741133.8 | 申請日： | 2017-08-25 |
| 公開（公告）號： | CN107632239B | 公開（公告）日： | 2020-06-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王寶華;滕書宇;嚴(yán)彬彬;王惠趙;劉寧 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京理工大學(xué) |
| 主分類號： | G01R31/08 | 分類號： | G01R31/08 |
| 代理公司： | 南京理工大學(xué)專利中心 32203 | 代理人： | 薛云燕 |
| 地址： | 210094 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 imf 能量 送出 線路 故障 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種基于IMF能量熵的光伏送出線路故障選相方法。該方法包括以下步驟：獲得光伏電站送出線路的三相故障分量電壓和零序故障分量電壓數(shù)據(jù)；分別對三相及零序故障分量電壓進行EMD，自適應(yīng)得到各個頻帶下的IMF分量；求出每個IMF分量與原信號間的相關(guān)系數(shù)序列，根據(jù)設(shè)定閾值篩選有效的IMF分量；根據(jù)有效IMF分量計算能量熵等故障特征參數(shù)，結(jié)合短路故障特性及特征參數(shù)的不同特點構(gòu)建選相判據(jù)從而實現(xiàn)故障選相。本發(fā)明將EMD方法與能量熵概念相結(jié)合，適用于光伏電站送出線路光伏側(cè)故障選相，能夠在光伏側(cè)進行正確動作，并且具有不受故障位置、過渡電阻和故障初始角大小等因素影響的特點，提高了光伏送出線路故障選相的準(zhǔn)確性。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及光伏電站的繼電保護技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于IMF能量熵的光伏送出線路故障選相方法。
背景技術(shù)
隨著傳統(tǒng)化石資源逐漸枯竭和環(huán)境污染問題的日益突出，太陽具有清潔環(huán)保和資源儲備優(yōu)越等優(yōu)點越來越受到人們的關(guān)注，目前將大規(guī)模光伏電站接入電力系統(tǒng)是利用太陽能資源的最佳途徑。由于大中型光伏電站具備一定的低電壓穿越(LVRT)能力，且其故障電流大小不超過逆變器額定負(fù)載電流的1.2倍，將對光伏側(cè)基于電流信息的選相元件的動作性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。而基于電壓信息的選相元件受弱電源特性影響較小，在弱電源側(cè)靈敏度較高，可較好的應(yīng)用在光伏送出線路的故障選相中。
光伏送出線路產(chǎn)生的故障分量電壓是一種非平穩(wěn)的暫態(tài)信號，分析暫態(tài)信號是研究故障分量電壓從而進行故障選相的基礎(chǔ)和依據(jù)，短時傅里葉變換、小波變換等是分析時普遍使用的數(shù)學(xué)工具。短時傅里葉變換的時頻窗口不能自適應(yīng)調(diào)整，無法兼顧時間與頻率分辨率的要求，并不適用于分析非平穩(wěn)信號；小波變換雖然在時域和頻域具有較高的分辨率，但是小波基函數(shù)和分解尺度難以選擇，且不能保證得到最優(yōu)效果，也不具有自適應(yīng)性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種光伏送出線路故障選相中能夠正確選相的基于IMF能量熵的光伏送出線路故障選相方法。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種基于IMF能量熵的光伏送出線路故障選相方法，包括以下步驟：
步驟1，獲得光伏電站送出線路的三相故障分量電壓Δua，Δub，Δuc和零序故障分量電壓數(shù)據(jù)Δu0；
步驟2，分別對上述故障分量電壓信號進行經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸饧碋MD，自適應(yīng)得到各個頻帶下的本征模態(tài)函數(shù)IMF分量；
步驟3，求出各IMF分量與原電壓信號間的相關(guān)系數(shù)序列，根據(jù)設(shè)定閾值ρset篩選有效的IMF分量；
步驟4，根據(jù)有效IMF分量計算包括能量熵的故障特征參數(shù)，結(jié)合短路故障特性及特征參數(shù)的不同特點，判斷故障類型從而構(gòu)建選相判據(jù)實現(xiàn)故障選相。
進一步地，步驟1中所述獲得光伏電站送出線路的三相故障分量電壓Δua，Δub，Δuc和零序故障分量電壓數(shù)據(jù)Δu0，具體如下：
(1.1)光伏送出線路故障后，從保護安裝處的全電壓中減去故障前的電壓，得到三相故障分量電壓Δua，Δub，Δuc；
(1.2)根據(jù)公式Δu0＝1/3(Δua+Δub+Δuc)計算得到零序故障分量電壓數(shù)據(jù)Δu0，其中Δua，Δub，Δuc為三相故障分量電壓。
進一步地，步驟2中所述分別對上述故障分量電壓信號進行經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸饧碋MD，自適應(yīng)得到各個頻帶下的本征模態(tài)函數(shù)IMF分量，具體如下：
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