[發(fā)明專(zhuān)利]一種新能源源端電網(wǎng)送出線路保護(hù)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210874786.4
• 申請(qǐng)日: 2022-07-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115133507A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊劍;周保軍;陳久奇;李江;馬靜;趙文越;耿若楠;張宇鋒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)伊犁伊河供電有限責(zé)任公司;華北電力大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02H7/26
• 分類(lèi)號(hào): H02H7/26;G01R31/08;H02J3/38
• 代理公司: 北京天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11386
• 代理人: 龐許倩

本發(fā)明涉及一種新能源源端電網(wǎng)送出線路保護(hù)方法及系統(tǒng)，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)中新能源源端電網(wǎng)送出線路保護(hù)存在為區(qū)內(nèi)故障時(shí)耐過(guò)渡電阻能力差、區(qū)外故障時(shí)易誤動(dòng)的問(wèn)題。包括在送出線路故障發(fā)生后，分別采集送出線路風(fēng)場(chǎng)側(cè)和直流側(cè)保護(hù)安裝處的電壓、電流高頻分量；基于送出線路風(fēng)場(chǎng)側(cè)和直流側(cè)保護(hù)安裝處的電壓、電流高頻分量，得到送出線路風(fēng)場(chǎng)側(cè)和直流側(cè)的1模高頻阻抗方差；基于風(fēng)場(chǎng)側(cè)和直流側(cè)的1模高頻阻抗方差和故障識(shí)別判據(jù)，判斷送出線路故障類(lèi)型，若故障類(lèi)型為送出線路區(qū)內(nèi)故障，則保護(hù)跳閘，實(shí)現(xiàn)送出線路保護(hù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新能源源端電網(wǎng)送出線路保護(hù)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

大規(guī)模新能源通過(guò)電力電子設(shè)備并入電網(wǎng)后，受變流器控制策略等的影響，其故障暫態(tài)響應(yīng)特征發(fā)生變化，表現(xiàn)為幅值受限、頻率非工頻、相角受控等，與同步電源存在較大差異，其中基于純交流系統(tǒng)短路特征設(shè)計(jì)的線路縱聯(lián)保護(hù)面臨巨大挑戰(zhàn)。

縱聯(lián)保護(hù)憑借原理簡(jiǎn)單、動(dòng)作迅速等優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用于輸電線路的主保護(hù)。現(xiàn)有交流線路縱聯(lián)保護(hù)主要分為基于電氣量的縱聯(lián)保護(hù)和基于邏輯量的縱聯(lián)保護(hù)兩種。其中，基于電氣量的縱聯(lián)保護(hù)利用電纜、光纖通道互相傳輸電流的瞬時(shí)值構(gòu)造保護(hù)判據(jù)，以判別區(qū)內(nèi)外故障；基于邏輯量的縱聯(lián)保護(hù)基于兩側(cè)信號(hào)如功率方向、測(cè)量阻抗等綜合判別實(shí)現(xiàn)區(qū)內(nèi)外故障的判別。然而受風(fēng)場(chǎng)故障穿越控制策略、故障條件和負(fù)荷電流等因素的影響，風(fēng)場(chǎng)短路特性發(fā)生改變，傳統(tǒng)保護(hù)靈敏性下降、甚至拒動(dòng)，已有的新能源源端電網(wǎng)送出線路保護(hù)存在為區(qū)內(nèi)故障時(shí)耐過(guò)渡電阻能力差、區(qū)外故障時(shí)易誤動(dòng)的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述的分析，本發(fā)明實(shí)施例旨在提供一種新能源源端電網(wǎng)送出線路保護(hù)方法及系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有新能源源端電網(wǎng)送出線路保護(hù)存在為區(qū)內(nèi)故障時(shí)耐過(guò)渡電阻能力差、區(qū)外故障時(shí)易誤動(dòng)的問(wèn)題。

一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種新能源源端電網(wǎng)送出線路保護(hù)方法，包括以下步驟：

在送出線路故障發(fā)生后，分別采集送出線路風(fēng)場(chǎng)側(cè)和直流側(cè)保護(hù)安裝處的電壓、電流高頻分量；

基于送出線路風(fēng)場(chǎng)側(cè)和直流側(cè)保護(hù)安裝處的電壓、電流高頻分量，得到送出線路風(fēng)場(chǎng)側(cè)和直流側(cè)的1模高頻阻抗方差；

基于風(fēng)場(chǎng)側(cè)和直流側(cè)的1模高頻阻抗方差和故障識(shí)別判據(jù)，判斷送出線路故障類(lèi)型，若故障類(lèi)型為送出線路區(qū)內(nèi)故障，則保護(hù)跳閘，實(shí)現(xiàn)送出線路保護(hù)。

進(jìn)一步地，所述故障識(shí)別判據(jù)，包括：

若送出線路風(fēng)場(chǎng)側(cè)的1模高頻阻抗方差不大于風(fēng)場(chǎng)側(cè)的1模高頻阻抗方差門(mén)檻值，且送出線路直流側(cè)的1模高頻阻抗方差大于直流側(cè)的1模高頻阻抗方差門(mén)檻值，則判斷送出線路發(fā)生區(qū)內(nèi)故障；

若送出線路風(fēng)場(chǎng)側(cè)和直流側(cè)的1模高頻阻抗方差均大于相應(yīng)的1模高頻阻抗方差門(mén)檻值，則判斷送出線路發(fā)生風(fēng)場(chǎng)側(cè)的區(qū)外故障；

若送出線路風(fēng)場(chǎng)側(cè)和直流側(cè)的1模高頻阻抗方差均不大于相應(yīng)的1模高頻阻抗方差門(mén)檻值，則判斷送出線路發(fā)生直流側(cè)的區(qū)外故障。

進(jìn)一步地，通過(guò)執(zhí)行以下步驟得到送出線路風(fēng)場(chǎng)側(cè)和直流側(cè)的1模高頻阻抗方差：

基于每一采樣點(diǎn)的送出線路風(fēng)場(chǎng)側(cè)和直流側(cè)保護(hù)安裝處的電壓、電流高頻分量，得到相應(yīng)采樣點(diǎn)的送出線路風(fēng)場(chǎng)側(cè)和直流側(cè)保護(hù)安裝處的1模高頻電壓、電流；

基于故障后的半個(gè)周期內(nèi)所有采樣點(diǎn)的送出線路風(fēng)場(chǎng)側(cè)和直流側(cè)保護(hù)安裝處的1模電壓、電流，得到送出線路風(fēng)場(chǎng)側(cè)和直流側(cè)的1模高頻阻抗方差。

進(jìn)一步地，第k個(gè)采樣點(diǎn)的送出線路風(fēng)場(chǎng)側(cè)保護(hù)安裝處的1模高頻電壓U_W1(k)、1模高頻電流I_W1(k)分別表示為：