适应5G通信网络的配电网分布式差动保护方法及系统技术方案

本发明专利技术的一种适应5G通信网络的配电网分布式差动保护方法及系统，包括首先，获取双侧配电站电流检测数据；其次，根据微分预测，限制电流采样值的波动范围，进而优化异常数据的幅值；再次，在获取对侧三相电流后，可根据采样时刻对本地三相电流与对侧三相电流进行插值同步；然后，根据本侧和对侧同一时刻对应的相同窗口长度内的同名相电流进行修正余弦系数计算；最后，根据通信数据丢包率、采样通道误差及采样时刻偏差获取修正余弦系数与整定值的大小关系，来判断配电线路是否发生故障，并启动相应的保护措施。该方法可以为不同容量等级的配电线路提供分布式差动保护，在处理基于无线通信网络的线路保护类问题时更有优势，能够满足工程需要。

【技术实现步骤摘要】
适应5G通信网络的配电网分布式差动保护方法及系统
本专利技术涉及配电网故障保护
，具体涉及一种适应5G通信网络的配电网分布式差动保护方法及系统。
技术介绍
电网的安全稳定运行关乎区域经济的发展，影响着生活及生产的各个方面。作为电力系统中重要的组成部分，配电网承担着分配电能、连接输电与用户的关键职能。配电网直面电力用户，其网络结构、运行环境及用电情况均较为复杂，是电力系统故障的高发环节。配电网线路的纵联差动保护对保障配电系统安全运行与较小停电损失具有重要的意义。根据差动保护的原理，参与纵联差动保护的变电站之间需建立有效的数据通信，传统的电力专网与光纤通信因其抗干扰能力强、信息传输量大、传输质量高等原因在配电网保护系统中得到了广泛的应用，但存在铺设线路长、施工难度大、运行成本高的问题。基于4G通信网络的配电网自适应差动保护解决了差动保护受光纤约束的问题，但存在传输带宽有限，且无法满足时延、多连接及安全隔离性的要求。5G作为即将普及的新一代无线通信技术，具有高带宽、高可靠、低时延等优点，将其应用于配电网的差动保护，为配电网的故障精确定位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适应5G通信网络的配电网分布式差动保护方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤1)：获取双侧配电站电流检测数据；/n步骤2)：选取采样时间相对同步的三相电流采样值集合；/n步骤3)：对异常采样值幅值优化；/n步骤4)：根据采样时刻对本地三相电流与对侧三相电流进行插值同步；然后根据本侧和对侧同一时刻对应的相同窗口长度内的同名相电流进行修正余弦系数计算；/n步骤5)：根据通信数据丢包率、采样通道误差及采样时刻偏差获取修正余弦系数与整定值的大小关系，来判断配电线路是否发生故障，并启动相应的保护措施。/n

【技术特征摘要】
1.一种适应5G通信网络的配电网分布式差动保护方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1)：获取双侧配电站电流检测数据；
步骤2)：选取采样时间相对同步的三相电流采样值集合；
步骤3)：对异常采样值幅值优化；
步骤4)：根据采样时刻对本地三相电流与对侧三相电流进行插值同步；然后根据本侧和对侧同一时刻对应的相同窗口长度内的同名相电流进行修正余弦系数计算；
步骤5)：根据通信数据丢包率、采样通道误差及采样时刻偏差获取修正余弦系数与整定值的大小关系，来判断配电线路是否发生故障，并启动相应的保护措施。


2.根据权利要求1所述的适应5G通信网络的配电网分布式差动保护方法，其特征在于：所述步骤1)获取双侧配电站电流检测数据，具体包括：
线路双侧配变电站均安装继电保护装置用于获取本地的三相电流采样值及采样时刻；
并通过移动信号接入设备(CPE)、配电终端单元(DTU)及基于5G通信网络获取对侧配电站的三相电流采样值及采样时刻；
其中，用于存储本地每相电流采样数据及采样时刻的本地数据缓冲区长度为2个电网周期，用于接收对侧每相电流采样数据及采样时刻的接收数据缓冲区长度为1个电网周期。


3.根据权利要求1所述的适应5G通信网络的配电网分布式差动保护方法，其特征在于：所述步骤2)选取采样时间相对同步的三相电流采样值集合，具体包括：
根据接收数据缓冲区中数据得采样时间选取tstart为采样起始时间，以一个电网周期后的时间为采样结束时间tend；进而选取本地电流采样值起始时间和结束时间为保证双侧用于修正余弦计算的电流采样值相对同步，电流采样值的起始与结束时间满足：

和
其中，Tgrid为电流采样周期；
根据本地电流采样值起始时间和结束时间进一步确定参与修正余弦系数计算的三相电流采样值集合和确定参与修正余弦系数计算的对侧三相电流采样值集合和


4.根据权利要求1所述的适应5G通信网络的配电网分布式差动保护方法，其特征在于：所述步骤3)对异常采样值幅值优化具体包括：
以采样微分预测法求取电流采样值的预测范围，即电流采样值的上边界与下边界，当采样值超出上边界时，取上边界替代；当采样值超出下边界的值，取下边界替代；
以微分预测法实现，以本地A相电流集合为例，对于任一采样值其数值的范围可以通过和来预测，令则有






其中，S为对于任一正弦波电流集合相邻微分比值最大值，即


5.根据权利要求1所述的适应5G通信网络的配电网分布式差动保护方法，其特征在于：所述步骤4)具体包括：
对同步差值且异常点排除后的数据进行修正余弦相似度的计算，以对于某相电流的两个集合RL和R，其计算公式如下：

【专利技术属性】
技术研发人员：章昊，于洋，谢民，王同文，宋志伟，张倩，马文浩，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司，南京南瑞继保工程技术有限公司，安徽大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34