双馈风电场的单相接地故障判定方法及其重合闸方法技术

本发明专利技术公开了一种双馈风电场的单相接地故障判定方法，包括发生单相接地故障后，构建双馈风电场的有功功率频谱特征向量和无功功率频谱特征向量并得到单相接地故障频谱特征矩阵；计算风电场出线功率频谱特征矩阵相似度；对双馈风电场的故障进行判定。本发明专利技术还公开了一种包括了所述双馈风电场的单相接地故障判定方法的重合闸方法。本发明专利技术通过计算功率谱特征向量相似度的技术方案实现双馈风电场的单相接地故障判定，并根据故障判定结果制定对应的重合闸策略；因此本发明专利技术方法能够更加科学有效的进行双馈风电场的单相接地故障判定和重合闸，而且本发明专利技术方法可靠性高、适用性好且抗干扰能力强。

Single phase ground fault determination method and reclosing method of doubly fed wind farm

【技术实现步骤摘要】
双馈风电场的单相接地故障判定方法及其重合闸方法
本专利技术属于电气自动化领域，具体涉及一种双馈风电场的单相接地故障判定方法及其重合闸方法。
技术介绍
随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。而随着环境问题的日益凸显，新能源发电也已经广泛应用并且并网发电。双馈风电机组是目前应用最广泛的风力发电机，单机容量的增大以及经济性的提高，使其发展受到全球各国的高度重视。随着风电穿透功率的提高，作为一种与同步发电机组异构的电源，双馈风电机组短路电流特性对电力系统继电保护的影响不断凸显。特别是在风电低电压穿越要求下，电网故障期间风电机组与电网之间的相互耦合过程，使风机的暂态特性变的更为复杂。如何解决传统电力系统继电保护的兼容性问题，以及如何提高含大规模风电机组的复杂互联电网运行安全性正受到越来越多的关注。工程中风电送出线采用单相自动重合闸，重合前不检测故障性质，经固定延时后重合故障相。一旦重合失败，引发的二次冲击将对风电场和系统的稳定运行造成威胁。风电场通过超本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双馈风电场的单相接地故障判定方法，包括如下步骤：/nS1.发生单相接地故障后，构建双馈风电场的有功功率频谱特征向量和无功功率频谱特征向量，从而得到单相接地故障频谱特征矩阵；/nS2.根据步骤S1构造的特征向量，计算风电场出线功率频谱特征矩阵相似度；/nS3.根据步骤S2计算得到的风电场出线功率频谱特征矩阵相似度，对双馈风电场的故障进行判定。/n

【技术特征摘要】
1.一种双馈风电场的单相接地故障判定方法，包括如下步骤：
S1.发生单相接地故障后，构建双馈风电场的有功功率频谱特征向量和无功功率频谱特征向量，从而得到单相接地故障频谱特征矩阵；
S2.根据步骤S1构造的特征向量，计算风电场出线功率频谱特征矩阵相似度；
S3.根据步骤S2计算得到的风电场出线功率频谱特征矩阵相似度，对双馈风电场的故障进行判定。


2.根据权利要求1所述的双馈风电场的单相接地故障判定方法，其特征在于步骤S1所述的构建双馈风电场的有功功率频谱特征向量和无功功率频谱特征向量，从而得到单相接地故障频谱特征矩阵，具体为采用如下步骤构建特征向量：
A.对故障后的前若干个周波的有功功率曲线进行变换，从而得到对应的有功频谱；
B.根据步骤A得到的有功频谱，采用如下算式构成有功功率频谱特征向量EP：



式中EP为有功功率频谱特征向量，为步骤A中得到的有功频谱的直流分量频谱值；为步骤A中得到的有功频谱的基频分量频谱值；为步骤A中得到的有功频谱的次转子低频分量的方均根值，且其频率范围为0.1fs～0.6fs；为为步骤A中得到的有功频谱的转子低频分量的方均根值，且其频率范围为0.7fs～fs；为步骤A中得到的有功频谱的转子高频分量的方均根值，且其频率范围为fs～1.3fs；为步骤A中得到的有功频谱的超转子高频分量的方均根值，且其频率范围为1.4fs～3fs；
C.将有功数据替换为无功数据，并重复步骤A～B，从而得到无功功率频谱特征向量
D.得到最终的单相接地故障频谱特征矩阵


3.根据权利要求2所述的双馈风电场的单相接地故障判定方法，其特征在于步骤S2所述的计算风电场出线功率频谱特征矩阵相似度，具体为采用如下步骤计算相似度：
a.建立...

【专利技术属性】
技术研发人员：付鹏武，杨东文，贺智，段振锋，杨波，王登梅，曾伟，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，国网湖南省电力有限公司娄底供电分公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43