基于序突变量阻抗判别电源故障方法、系统及设备技术方案

技术编号:25345087 阅读:71 留言:0更新日期:2020-08-21 17:03
本发明专利技术实施例涉及一种基于序突变量阻抗判别电源故障方法、系统及设备,用于新能源电力系统的送出线路上,包括:得到故障电流的序电流;计算电源送出线路的突变量阻抗;根据突变量阻抗区域是否落入动作区域内,判断故障发生在电源的送出线路内还是在电源的送出线路之外,该方法、系统及设备通过根据故障电流的序电流计算得到各序的突变量阻抗,根据分析突变量阻抗可知电力系统上的输电线路发生故障是在送出线路区内还是区外,渐而可以让电力系统中的保护装置能够及时灵敏地识别出故障位置实现继电保护。解决了现有新能源电源因故障特性,造成电力系统中送出线路不能及时或灵敏地进行继电保护的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
基于序突变量阻抗判别电源故障方法、系统及设备
本专利技术涉及电力系统继电保护
,尤其涉及一种基于序突变量阻抗判别电源故障方法、系统及设备。
技术介绍
为降低对化石燃料的依赖并减轻环境污染问题,风力发电和太阳能发电得到了快速的发展,对于大规模的风光能源通过长距离送出线路输送到负荷中心地区。在风力发电和太阳能发电的电网新能源渗透下,现代电力系统已经变为无法忽视新能源电力电子特性的新能源电力系统,其中新能源电源的特殊性日益凸显。新能源电源与传统电源的工作的原理、特性差异非常大,例如:以双馈、永磁、光伏为代表的主流新能源机组部分或完全以变流器接入电力系统时,故障特性与变流器控制策略密切相关。但变流器具体所采用控制策略随风电制造厂商不同而不同,且一般也并不对外公开,这使得开展研究风电机组及风电场故障特性变得十分困难,导致对风电场的故障特性认知不清。在新能源电力系统中,由于新能源场站故障特性与传统电源的巨大差异,传统采用距离保护和纵联差动保护的继电保护应用在大规模风电的新能源电力系统中,由于新能源电源的故障电流存在逆变型相位受控的性质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于序突变量阻抗判别电源故障方法,用于新能源电力系统的送出线路上,其特征在于,包括以下步骤:/n获取故障下电源的电气量,并对所述电源的电气量进行分析得到故障电流的序电流;/n基于所述序电流以及与所述序电流对应的序电压计算电源送出线路的突变量阻抗;/n根据突变量阻抗区域是否落入动作区域内,判断故障发生在电源的送出线路内还是在电源的送出线路之外;/n其中,所述电源的电气量包含有有功功率、无功功率、电流和电压;所述突变量阻抗区域为以所述突变量阻抗的幅值作为直径形成的圆。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于序突变量阻抗判别电源故障方法,用于新能源电力系统的送出线路上,其特征在于,包括以下步骤:
获取故障下电源的电气量,并对所述电源的电气量进行分析得到故障电流的序电流;
基于所述序电流以及与所述序电流对应的序电压计算电源送出线路的突变量阻抗;
根据突变量阻抗区域是否落入动作区域内,判断故障发生在电源的送出线路内还是在电源的送出线路之外;
其中,所述电源的电气量包含有有功功率、无功功率、电流和电压;所述突变量阻抗区域为以所述突变量阻抗的幅值作为直径形成的圆。


2.根据权利要求1所述的基于序突变量阻抗判别电源故障方法,其特征在于,分析得到故障电流的序电流具体包括:
将所述故障电源的有功功率、无功功率、电流和电压设置在dq坐标系中;
根据所述dq坐标系中所述故障电源的有功功率、无功功率、电流和电压的各个分量数值,并通过电流计算公式计算得到故障电流的正、负序电流;
其中,在所述dq坐标系中包含有有功功率的直流分量幅值、有功功率的二倍频余弦分量幅值、有功功率正弦分量幅值、无功功率直流分量幅值、无功功率二倍频余弦分量幅值、无功功率正弦分量幅值、电压峰值的正、负序分量以及电流峰值的正、负序分量。


3.根据权利要求2所述的基于序突变量阻抗判别电源故障方法,其特征在于,所述电流计算公式:



式中,i1φ为正序电流,i2φ为负序电流,j代表复数电气量的虚部,iNm为新能源电源额定电流的峰值,ω为故障电流的工频角速度,t为时间,t0为故障时刻,为三相其中一相的角度;均为在dq坐标系中正序电流分量参考值,均为在dq坐标系中负序电流分量参考值。


4.根据权利要求3所述的基于序突变量阻抗判别电源故障方法,其特征在于,在dq坐标系中正序和负序电流分量参考值的计算公式为:



式中,i1q、i1d均为在dq坐标系中正序电流分量,i2q、i2d均为在dq坐标系中负序电流分量,u1q、u1d均为在dq坐标系中正序电压分量,u2q、u2d均为在dq坐标系中负序电压分量,K为控制策略的系数,M=(u1d)2+(u1q)2-K(u2d)2-K(u2q)2,N=(u1d)2+(u1q)2+K...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐全袁智勇雷金勇林跃欢练寅史训涛白浩徐敏周长城毕天姝贾科
申请(专利权)人:南方电网科学研究院有限责任公司中国南方电网有限责任公司华北电力大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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