[發明專利]一種基于標準反行波面積的柔性直流輸電線路距離保護方法

在審

• 申請號: 202310326537.6
• 申請日: 2023-03-29
• 公開（公告）號: CN116345418A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 郝治國;謝凡;張雨寧;梁天宇;楊松浩;葉冬萌;于澤學;劉偉
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;G06F17/10
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種基于標準反行波面積的柔性直流輸電線路距離保護方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一：采樣柔性直流輸電線路正極、負極的電壓和電流，計算1模、0模的電壓和電流，計算1模電壓反行波；

根據式(1)計算1模電壓u₁(t)、0模電壓u₀(t)、1模電流i₁(t)、0模電流i₀(t)，

式中，t為采樣時刻，Q為變換矩陣，u_p(t)為正極電壓，u_n(t)為負極電壓，i_p(t)為正極電流，i_n(t)為負極電流；

根據式(2)，由1模電壓u₁(t)和1模電流i₁(t)的定義式推導1模電壓反行波u_b1(t)的表達式，如式(3)所示，

式中，u_f1(t)為1模電壓前行波，u_b1(t)為1模電壓反行波，i_f1(t)為1模電流前行波，i_b1(t)為1模電流反行波，Z_C為波阻抗；

u_b1(t)＝[u₁(t)-i₁(t)·Z_C]/2???????(3)

根據式(3)，由1模電壓u₁(t)、1模電流i₁(t)計算1模電壓反行波u_b1(t)；

步驟二：基于自適應多步列文伯格–馬夸爾特AMLM算法辨識1模電壓反行波的參數；

目標辨識1模電壓反行波u_b1(t)的表達式如式(4)所示；

式中，A₁、A₂、A₃為1模電壓反行波的幅值系數，T₁、T₂為時間常數；

根據式(5)，定義AMLM算法的擬合誤差Error(t)，確定擬合目標min||Error(t)||²；

根據式(6)所示的迭代格式，進行AMLM算法迭代；

式中，k為迭代次數，均以下標形式出現，G_k為近似雅可比矩陣，Δ_k為迭代步長、ε_k為LM因子，I為單位矩陣；

根據式(7)更新采樣時刻t；

式中，ratio_k為第k次迭代的誤差比率，p₀為預設參數；

根據式(8)計算誤差比率ratio_k；

式中，Act_k為實際誤差，Pre_k為預測誤差；

根據式(9)更新近似雅可比矩陣G；

式中，J_k為準確雅可比矩陣，n為采用同一近似雅克比矩陣的迭代次數，n_max為可采用同一近似雅克比矩陣的最大迭代次數，p₁為預設參數；

根據式(10)更新LM因子ε；

式中，η為誤差系數，δ為預設誤差次數；

根據式(11)更新誤差系數η；

式中，c₁、c₂均為預設參數，η_min為預設的最小誤差系數，p₂、p₃均為預設參數；

步驟三：基于AMLM算法辨識出的參數，計算標準1模電壓反行波；

定義標準1模電壓反行波u_b1,s(t)計算公式，如式(12)所示，

步驟四：計算標準1模電壓反行波面積；

定義標準1模電壓反行波面積S計算公式，如式(13)所示，

式中，T為固定時間窗；

步驟五：判別故障區域，若判據滿足，則為區內故障，保護動作，否則返回步驟一；

故障區域判據如式(14)所示，

S＞S_set??????(14)

式中，S_set為閾值，其整定原則如式(15)所示，

S_set＝rel·S_L???????(15)

式中，rel為閾值整定的可靠系數，S_L為被保護線路末端的標準1模電壓反行波面積。