[發明專利]一種新能源場站送出線路的縱聯保護方法及相關裝置

在審

• 申請號: 202211228139.2
• 申請日: 2022-10-09
• 公開（公告）號: CN116191370A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 余越;王聰博;周澤昕;楊國生;樊沛林;梁英
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網上海市電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;G01R31/08
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗樓

本發明公開了一種新能源場站送出線路的縱聯保護方法及相關裝置。其中，方法包括：采集故障時刻新能源場站每條送出線路的每相電路數據；根據每相電路數據分別計算每條送出線路兩側的每相差流信號能量以及分布式電容電流能量；根據每相差流信號能量以及分布式電容電流能量的比值作為保護判據，識別區內外故障，其中區內外故障用于確定送出線路的保護方案。解決新能源電源弱出力時，保護性能差的技術問題。

技術領域

本發明涉及電力系統保護技術領域，并且更具體地，涉及一種新能源場站送出線路的縱聯保護方法及相關裝置。

背景技術

我國新能源并網的規模日益增大，這使得電力系統中呈現高比例新能源與高比例電力電子的“雙高”新特性。然而，大規模的新能源場站并入電網中，使得傳統電力系統的故障特性被顯著影響，短路電流頻率非工頻、相角受控、幅值受限等故障特性，給傳統保護帶來了巨大的挑戰，影響了新能源電力系統的安全運行。因此對適用于高比例新能源電力系統的保護新原理的研究，對規模化新能源在電力系統中的發展與應用具有重要意義。

針對以工頻量為基礎的傳統保護性能下降的問題，部分學者提出了關于全時域信息量的保護。學者們利用余弦相似度、斯皮爾曼等級相關系數和皮爾遜相關系數來表征新能源場站和電網之間的電流暫態波形的差異，提出了一種基于暫態電流波形的新型縱聯保護。然而，上述方法完全依賴線路兩側的電壓電流，當新能源場站出力較小時，或并入弱電網的場景下，此時電流幅值整體較小，保護存在性能下降，甚至出現拒動的風險。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種新能源場站送出線路的縱聯保護方法及相關裝置。

根據本發明的一個方面，提供了一種新能源場站送出線路的縱聯保護方法，包括：

采集故障時刻新能源場站每條送出線路的每相電路數據；

根據每相電路數據分別計算每條送出線路兩側的每相差流信號能量以及分布式電容電流能量；

根據每相差流信號能量以及分布式電容電流能量的比值作為保護判據，識別區內外故障，其中區內外故障用于確定送出線路的保護方案。

可選地，采集故障時刻新能源場站每條送出線路的每相電路數據的操作，包括：

在繼電保護啟動判據滿足啟動元件啟動的情況下，采集故障時刻新能源場站每條送出線路的每相電路數據。

可選地，繼電保護啟動判據公式如下：

ΔI_ΦΦMAX＞1.25ΔI_T+ΔI_ZD

其中，是相間電流的半波積分的最大值，△I_ZD為可整定的固定門坎，△I_T為浮動門坎，隨著變化量的變化而自動調整。

可選地，根據每相電路數據計算每條送出線路兩側的每相差流信號能量的操作，包括：

對每相電路數據中每條送出線路兩側的電流進行差流處理，確定每條送出線路兩側的差流；

根據每條送出線路兩側的差流，計算每相差流信號能量。

可選地，根據每相電路數據計算送出線路的分布式電容電流能量的操作，包括：

根據每相電路數據中送出線路的長度、故障位置距風電場側的距離、新能源場站側的電壓以及系統側的電壓，計算分布式電容電流；

根據分布式電容電流，計算分布式電容電流能量。

可選地，根據每相差流信號能量以及分布式電容電流能量的比值作為保護判據，識別區內外故障的操作，包括：

根據保護判據以及預先設置的動作系統，確定區內保護判據；