[發(fā)明專利]一種雙饋風(fēng)電場送出線故障判別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011233903.6
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112557961B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張?zhí)?/a>;陳楷;韓偉;賈云飛;段文巖;廖曉玉;王敬軍;郭新杰
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)河南省電力公司
• 主分類號: G01R31/58
• 分類號: G01R31/58;G01R19/04
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11689
• 代理人: 肖繼軍;張紅蓮

本發(fā)明公開了一種雙饋風(fēng)電場送出線故障判別方法，包括：基于繼電保護(hù)裝置獲取保護(hù)線路故障狀態(tài)，以及獲取所述保護(hù)線路故障狀態(tài)時的故障電壓和故障電流；根據(jù)所述保護(hù)線路的相關(guān)參數(shù)和所述故障電壓和故障電流，計算得到保護(hù)整定點(diǎn)的推算電壓；計算故障電壓和推算電壓之間的波形相似度值，將所述波形相似度值與預(yù)設(shè)門檻值進(jìn)行比較，判斷是否發(fā)生保護(hù)范圍內(nèi)故障。本發(fā)明判據(jù)簡單、動作速度快，能夠有效克服雙饋風(fēng)電場故障電流中復(fù)雜的諧波成分的影響，實(shí)現(xiàn)雙饋風(fēng)電場送出線故障快速準(zhǔn)確判別，有效提升雙饋風(fēng)電場送出線故障切除速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種雙饋風(fēng)電場送出線故障的判別方法。

背景技術(shù)

目前，我國電網(wǎng)已經(jīng)成為全世界新能源發(fā)展最快、裝機(jī)規(guī)模最大的電力系統(tǒng)之一，我國電網(wǎng)的新能源裝機(jī)規(guī)模居世界第一位。其中，雙饋風(fēng)電機(jī)組作為新能源發(fā)電主流的技術(shù)方案之一，得到了廣泛的使用。

雖然我國風(fēng)力資源豐富，但風(fēng)力資源的分布大多遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，這使得大規(guī)模的風(fēng)電場需要通過送出線接入到交流電網(wǎng)中。受雙饋風(fēng)機(jī)的撬棒保護(hù)、弱饋特性等因素的影響，雙饋風(fēng)電故障的電流中諧波成分比較復(fù)雜，這使得傳統(tǒng)的距離保護(hù)方法在雙饋風(fēng)電送出線上應(yīng)用時存在著故障判別時間長、準(zhǔn)確度差的問題，從而使得判斷區(qū)內(nèi)外故障的準(zhǔn)確性降低，總的來說不利于系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

因此，亟需一種能夠解決雙饋風(fēng)電場送出線故障判別速度慢、時間長、準(zhǔn)確度差的新的故障判別方法。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種雙饋風(fēng)電場送出線故障的判別方法，利用故障點(diǎn)推算電壓計算波形相似度從而實(shí)現(xiàn)雙饋風(fēng)電場送出線故障快速準(zhǔn)確判別。

本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

一種雙饋風(fēng)電場送出線故障判別方法，包括以下步驟：步驟1，基于繼電保護(hù)裝置獲取保護(hù)線路故障狀態(tài)，以及獲取保護(hù)線路故障狀態(tài)時的故障電壓和故障電流；步驟2，根據(jù)保護(hù)線路的相關(guān)參數(shù)和故障電壓和故障電流，計算得到保護(hù)整定點(diǎn)的推算電壓；步驟3，計算故障電壓和推算電壓之間的波形相似度值，將波形相似度值與預(yù)設(shè)門檻值進(jìn)行比較，判斷是否發(fā)生保護(hù)范圍內(nèi)故障。

優(yōu)選地，步驟2還包括：保護(hù)整定點(diǎn)的推算電壓包括推算相電壓和推算相間電壓；并且，推算相電壓的計算公式為其中，分別代表a相，b相和c相，t為系統(tǒng)運(yùn)行的任一時刻，為保護(hù)整定點(diǎn)的推算相電壓，為繼電保護(hù)裝置處的相電壓，為繼電保護(hù)裝置處經(jīng)零序補(bǔ)償后的相電流，為參數(shù)為和的相電壓函數(shù)；推算相間電壓的計算公式為其中，分別代表ab相間，bc相間和ca相間，t為系統(tǒng)運(yùn)行的任一時刻，為保護(hù)整定點(diǎn)的推算相間電壓，為繼電保護(hù)裝置處的相間電壓，為繼電保護(hù)裝置處的相電流差值，為參數(shù)為和的相間電壓函數(shù)。

優(yōu)選地，步驟3還包括：波形相似度值為μ＝g(u_m,u_s,t)，其中，u_m為繼電保護(hù)裝置處的電壓，u_s為整定點(diǎn)的推算電壓，t為數(shù)據(jù)窗內(nèi)各時刻，g(u_m,u_s,t)為參數(shù)為u_m、u_s和t的波形相似度函數(shù)。

優(yōu)選地，步驟3還包括：基于預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)窗長度計算故障電壓和推算電壓之間的波形相似度值；并且，預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)窗長度是根據(jù)繼電保護(hù)裝置速動性要求、可靠性要求和故障電流中主成分的頻率范圍，基于波形相似度算法獲得的。

優(yōu)選地，步驟3還包括：按照實(shí)際需要的數(shù)據(jù)窗范圍，預(yù)選取若干個數(shù)據(jù)窗長度，根據(jù)公式Δμ_m＝g′(T)算得的波形相似度的最大波動幅度確定選用的數(shù)據(jù)窗長度；其中，Δμ_m為波形相似度的最大波動幅度，T為預(yù)選取的數(shù)據(jù)窗長度，g′(T)為參數(shù)為T的波形相似度的波動幅度函數(shù)。