一种配电网自适应全线电流保护方法、设备、介质和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种配电网自适应全线电流保护方法、设备、介质和系统，所述方法包括如下步骤：采集配电网线路电流数据，建立配电网自适应全线电流保护的双层判据；识别配电网中发生电流突变的馈线并采集所述馈线上的馈线节点处的负荷电流数据；判断电流突变馈线节点处负荷电流的双层判据满足情况，并根据双层判据满足情况指导保护正确动作或自适应调整判据门限值。本发明专利技术通过随线路负荷电流变化而自适应调整判据门限值的方法，解决了传统电流速断保护无法保护线路全长及存在失去保护范围风险的问题，实现了不受系统运行方式与故障类型影响下的线路全长保护，且该发明专利技术方法无需求取复杂参数，执行过程简单，具有一定实用价值。具有一定实用价值。具有一定实用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网自适应全线电流保护方法、设备、介质和系统


[0001]本专利技术涉及电力系统保护与控制领域，具体涉及一种配电网自适应全线电流保护方法、设备、介质和系统。

技术介绍

[0002]配电系统直接与用户对接，是保证供电质量与用户服务品质、提高电力系统运行效率的关键环节。当前国内配电网通常采用放射或开环网络进行供电，当发生故障时，易导致用户供电中断。此外，相较于输电网，配电网更易发生故障，统计数据表明，用户总停电时间的88％由中低压配电网故障引起。
[0003]目前国内中低压配电网基本采用传统三段式电流保护，尤其依靠其中的I段电流速断保护。传统电流速断保护按躲过电力系统最大运行方式下末端三相短路时流过保护的短路电流来整定，这种按最严重条件确定整定值的方法，虽能使得保护在各种故障和系统运行方式下动作正确，但由于整定值往往为事先设定的较为保守的固定值，致使其保护性能受限，在电力系统运行方式和故障类型变化的情况下其保护范围有可能缩短，严重时可能降为零，失去保护作用。
[0004]为提高配电网电流保护的鲁棒性与选择性，国内外同行将目光转移至“自适应继电保护”领域。其中，中国学者葛耀中提出的自适应电流速断保护因能提高保护对不同系统运行方式与故障类型的适应能力，有效延长保护范围，受到了同行学者的广泛关注。但其仍存在以下不足：保护范围依然会因运行方式、故障类型变化而缩小，甚至消失；整定值选择保守，无法覆盖线路全长，严重时会出现灵敏度不足或保护拒动的情况；等效阻抗、故障类型系数等关键参数的求取增加了算法的复杂程度，其实际可执行性有待进一步研究。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有电流速断保护方法的不足，提供一种可实现线路全长保护的自适应全线电流保护方法，该方法保护范围覆盖线路全长，且不受系统运行方式及故障类型变化的影响。
[0006]实现本专利技术目的的技术解决方案为：
[0007]一种配电网自适应全线电流保护方法，包括如下步骤：
[0008]采集配电网线路电流数据，建立配电网自适应全线电流保护的双层判据；
[0009]识别配电网中发生电流突变的馈线并采集所述馈线上的馈线节点处的负荷电流数据；
[0010]判断电流突变馈线节点处负荷电流的双层判据满足情况，并根据双层判据满足情况指导保护正确动作或自适应调整判据门限值。
[0011]较佳地，所述采集配电网线路电流数据，建立配电网自适应全线电流保护的双层判据，具体包括如下步骤：
[0012]设定自适应全线电流保护判据的参数，包括判据1整定系数K1、判据2整定系数K2；
[0013]实时采集流经各馈线节点处的负荷电流I
j
、流入各馈线区间内负荷的电流I
i
‑
load
，其中，底标j表示节点编号，底标i表示不同区间编号；
[0014]根据式(1)初始化各节点处判据1门限值I
h1
‑
j
：
[0015]I
h1
‑
j
＝K1I
j
ꢀꢀ
(1)
[0016]式中：K1为判据1整定系数，K1取值范围为1.2～1.5；I
j
为流经馈线节点j的负荷电流；
[0017]根据式(2)初始化各节点处判据2门限值I
h2
‑
j
：
[0018][0019]式中：I
i
‑
up
为流经区间i上游节点的负荷电流；I
i
‑
down
为流经区间i下游节点的负荷电流；I
i
‑
load
为流入区间i内负荷的电流；∑I
i
‑
in
为区间i流入电流；∑I
i
‑
out
为区间i流出电流；K2为判据2整定系数，K2取值范围为0.4～0.8。
[0020]较佳地，所述识别配电网中发生电流突变的馈线并采集所述馈线上的馈线节点处的负荷电流数据，具体如下：
[0021]若馈线k存在节点j满足式(3)，则认为馈线k发生了电流突变，
[0022][0023]式中：I
j
‑
old
为变化前的节点j处负荷电流；I
j
‑
new
为变化后的节点j处负荷电流；t为电流大小停止变化后的持续时间；T为工频周期。
[0024]较佳地，判断电流突变馈线节点处负荷电流的双层判据满足情况，并根据双层判据满足情况指导保护正确动作或自适应调整判据门限值，具体包括如下步骤：
[0025]步骤4.1、对电流突变馈线k的各节点处负荷电流I
j
与门限值I
h1
‑
j
的大小进行比较，若I
j
>I
h1
‑
j
，则判据1满足，继续步骤3.2，若不满足I
j
>I
h1
‑
j
，则判据1不满足，根据式(1)更新门限值I
h1
；
[0026]步骤4.2、根据式(4)计算馈线k各区间电流差
△
I
i
，并将
△
I
i
与判据2门限值I
h2
‑
j
进行比较，其中，节点j为区间i的上游节点，若满足
△
I
i
>I
h2
‑
j
，则判据2满足，区间i上游节点j处保护动作，若不满足
△
I
i
>I
h2
‑
j
，则判据2不满足，分别根据(1)、(2)更新馈线k各节点处判据门限值I
h1
、I
h2
，
[0027]△
I
i
＝|∑I
i
‑
in
‑
(∑I
i
‑
out
)|
ꢀꢀ
(4)
[0028]式中：∑I
i
‑
in
为区间i流入电流；∑I
i
‑
out
为区间i流出电流。
[0029]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的配电网自适应全线电流保护方法。
[0030]本专利技术还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时可实现上述的配电网自适应全线电流保护方法的步骤。
[0031]本专利技术还提供一种配电网自适应全线电流保护系统，包括：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电网自适应全线电流保护方法，其特征在于，包括如下步骤：采集配电网线路电流数据，建立配电网自适应全线电流保护的双层判据；识别配电网中发生电流突变的馈线并采集所述馈线上的馈线节点处的负荷电流数据；判断电流突变馈线节点处负荷电流的双层判据满足情况，并根据双层判据满足情况指导保护正确动作或自适应调整判据门限值。2.根据权利要求1所述的配电网自适应全线电流保护方法，其特征在于，所述采集配电网线路电流数据，建立配电网自适应全线电流保护的双层判据，具体包括如下步骤：设定自适应全线电流保护判据的参数，包括判据1整定系数K1、判据2整定系数K2；实时采集流经各馈线节点处的负荷电流I
j
、流入各馈线区间内负荷的电流I
i
‑
load
，其中，底标j表示节点编号，i表示不同区间编号；根据式(1)初始化各节点处判据1门限值I
h1
‑
j
：I
h1
‑
j
＝K1I
j
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(1)式中：K1为判据1整定系数，K1取值范围为1.2～1.5；I
j
为流经馈线节点j的负荷电流；根据式(2)初始化各节点处判据2门限值I
h2
‑
j
：式中：I
i
‑
up
为流经区间i上游节点的负荷电流；I
i
‑
down
为流经区间i下游节点的负荷电流；I
i
‑
load
为流入区间i内负荷的电流；∑I
i
‑
in
为区间i流入电流；∑I
i
‑
out
为区间i流出电流；K2为判据2整定系数，K2取值范围为0.4～0.8。3.根据权利要求1所述的配电网自适应全线电流保护方法，其特征在于，所述识别配电网中发生电流突变的馈线并采集所述馈线上的馈线节点处的负荷电流数据，具体如下：若馈线k存在节点j满足式(3)，则认为馈线k发生了电流突变，式中：I
j
‑
old
为变化前的节点j处负荷电流；I
j
‑
new
为变化后的节点j处负荷电流；t为电流大小停止变化后的持续时间；T为工频周期。4.根据权利要求1所述的配电网自适应全线电流保护方法，其特征在于，判断电流突变馈线节点处负荷电流的双层判据满足情况，并根据双层判据满足情况指导保护正确动作或自适应调整判据门限值，具体包括如下步骤：步骤4.1、对电流突变馈线k的各节点处负荷电流I
j
与门限值I
h1
‑
j
的大小进行比较，若I
j
>I
h1
‑
j
，则判据1满足，继续步骤4.2，若不满足I
j
>I
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‑
j
，则判据1不满足，根据式(1)更新门限值I
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；步骤4.2、根据式(4)计算馈线k各区间电流差
△
I
i
，并将
△
I
i
与判据2门限值I
h2
‑
j
进行比较，其中，节点j为区间i的上游节点，若满足
△
I
i
>I
h2
‑
j
，则判据2满足，区间i上游节点j处保护动作，若不满足
△
I
i
>I
h2
‑
j
，则判据2不满足，分别根据(1)、(2)更新馈线k各节点处判据门限值I
h1
、I
h2
，
△
I
i
＝|∑I
i
‑
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‑
(∑I
i
‑
out
)|
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(4)式中：∑I
i
‑
in
为区间i流入电流；∑I
i
‑
out
为区间i流出电流。5.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，曾嵘，曹一家，胡斯佳，谢李为，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：