继电保护适应性定量评估方法、装置、终端设备及介质制造方法及图纸

本申请公开了一种继电保护适应性定量评估方法、装置、终端设备及介质，该方法包括：根据继电保护与电力系统模型的关系，确定被保护元件的等效数学模型和真实物理模型的参数特征；根据所述参数特征，计算满足保护元件各性能指标对应的参数适应边界，作为保护元件适应性的定量评估指标；根据电力元件的实际参数与所述定量评估指标的关系，进行保护元件适应性定量评估。本申请考虑了被保护元件真实物理模型等效为数学模型过程中出现的参数差异、保护的选择性、灵敏度、可靠性等保护性能指标，确定出模型等效误差和保护性能需求，能够准确评估保护元件在真实电气系统中的适应性，且具有普适性。适性。适性。

【技术实现步骤摘要】
继电保护适应性定量评估方法、装置、终端设备及介质


[0001]本申请涉及继电保护
，尤其涉及一种继电保护适应性定量评估方法、装置、终端设备及介质。

技术介绍

[0002]换流器是新能源系统并入电网的核心器件，和传统同步机相比，以换流器为代表的电力电子设备表现出弱馈性、正负序阻抗差异大、攻角受控等迥异于常规系统的故障特征。因此，有必要对传统保护原理在新型电力系统中的适应性进行评估。
[0003]目前，针对继电保护适应性评估方法主要分为两类：一类为仿真法，首先通过仿真获取系统的故障特征，再结合故障特征和保护判据评估保护的适应性。该方法虽然原理简单，但缺乏理论推导，且实际电网中故障场景众多，如果利用仿真穷举存在工作量过大的问题，适用场景局限，可推广性差；第二类为理论推导法，其通过对电力系统模型的理论推导得到故障特征，随后依据故障特征对应的动作条件和保护判据进行比较以评估保护的适应性。然而该类研究大多针对特定的保护进行定性分析，无法形成具有普适性的定量评估体系；同时，该方法也没有考虑电力元件等效数学模型和真实物理参数差异对继电保护元件在真实系统中动作性能的影响，进而无法保证评估结果的准确性。
[0004]申请内容
[0005]本申请的目的在于提供一种继电保护适应性定量评估方法、装置、终端设备及介质，以解决现有的继电保护适应性评估方法中存在的适用场景局限、缺乏普适性、无法定量评估及评估结果不够准确的问题。
[0006]为实现上述目的，本申请提供一种继电保护适应性定量评估方法，包括：
>[0007]根据继电保护与电力系统模型的关系，确定被保护元件的等效数学模型和真实物理模型的参数特征；
[0008]根据所述参数特征，计算满足保护元件各性能指标对应的参数适应边界，作为保护元件适应性的定量评估指标；
[0009]根据电力元件的实际参数与所述定量评估指标的关系，进行保护元件适应性定量评估。
[0010]进一步，作为优选地，所述计算满足保护元件各性能指标对应的参数适应边界，包括：
[0011]计算满足保护元件的选择性指标、可靠性指标、速动性指标以及灵敏度指标对应的参数适应边界。
[0012]进一步，作为优选地，在所述确定被保护元件的等效数学模型和真实物理模型的参数特征之前，还包括：
[0013]确定继电保护与电力系统模型的关系，包括确定保护原理、保护判据以及保护元件在真实物理模型中的性能；其中，
[0014]所述保护原理根据所述等效数学模型决定；
[0015]所述保护判据根据所述等效数学模型的元件的参数特征决定；
[0016]所述保护元件在真实物理模型中的性能根据等效数学模型和真实物理模型的匹配度决定。
[0017]进一步，作为优选地，所述被保护元件包括正序突变量方向元件，所述等效数学模型包括R
‑
L模型。
[0018]本申请还提供一种继电保护适应性定量评估装置，包括：
[0019]参数特征确定单元，用于根据继电保护与电力系统模型的关系，确定被保护元件的等效数学模型和真实物理模型的参数特征；
[0020]评估指标确定单元，用于根据所述参数特征，计算满足保护元件各性能指标对应的参数适应边界，作为保护元件适应性的定量评估指标；
[0021]适应性定量评估单元，用于根据电力元件的实际参数与所述定量评估指标的关系，进行保护元件适应性定量评估。
[0022]进一步，作为优选地，所述评估指标确定单元，还用于：
[0023]计算满足保护元件的选择性指标、可靠性指标、速动性指标以及灵敏度指标对应的参数适应边界。
[0024]进一步，作为优选地，所述的继电保护适应性定量评估装置，还包括：
[0025]分析单元，用于确定继电保护与电力系统模型的关系，包括确定保护原理、保护判据以及保护元件在真实物理模型中的性能；其中，
[0026]所述保护原理根据所述等效数学模型决定；
[0027]所述保护判据根据所述等效数学模型的元件的参数特征决定；
[0028]所述保护元件在真实物理模型中的性能根据等效数学模型和真实物理模型的匹配度决定。
[0029]进一步，作为优选地，所述被保护元件包括正序突变量方向元件，所述等效数学模型包括R
‑
L模型。
[0030]本申请还提供一种终端设备，包括：
[0031]一个或多个处理器；
[0032]存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
[0033]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上任一项所述的继电保护适应性定量评估方法。
[0034]本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述的继电保护适应性定量评估方法。
[0035]相对于现有技术，本申请的有益效果在于：
[0036]本申请综合考虑了被保护元件真实物理模型等效为数学模型过程中出现的参数差异、保护的选择性、灵敏度、可靠性等保护性能指标，首先依据保护原理，确定被保护元件的等效数学模型和真实物理模型的参数特征；随后结合保护原理分析影响其保护适应性的系统参数指标，并依据等效数学模型和真实物理模型的参数特征计算满足保护元件性能需求对应的参数适应边界，将计算得到的参数适应边界作为定量评估保护适应性的指标；最后比较电力元件的实际元件参数是否满足上述参数适应边界，满足则保护适应，不满足则保护不适用。
[0037]本申请将保护适应性评估问题转换为电力元件参数比较问题，充分考虑了模型等效误差和保护性能需求，能够准确评估保护元件在真实电气系统中的适应性，且无论是系统的故障特征还是保护判据的整定均和系统参数密切相关，因此该方法具有普适性。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1是本申请某一实施例提供的继电保护适应性定量评估方法的流程示意图；
[0040]图2是本申请某一实施例提供的PSCAD软件中搭建的150MW光伏系统示意图；
[0041]图3是本申请某一实施例提供的继电保护和电网模型的关系示意图；
[0042]图4是本申请某一实施例提供的双端系统的正序突变量网络示意图；
[0043]图5是本申请某一实施例提供的继电保护适应性定量评估方法示意图；
[0044]图6是本申请某一实施例提供的适应性评估结果中电流、电压及相位随时间变化的仿真示意图；
[0045]图7是本申请某一实施例提供的不同线路长度随相角变化的曲线示意图；
[0046]图8是本申请某一实施例提供的继电保护适应性定量评估装置的结构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种继电保护适应性定量评估方法，其特征在于，包括：根据继电保护与电力系统模型的关系，确定被保护元件的等效数学模型和真实物理模型的参数特征；根据所述参数特征，计算满足保护元件各性能指标对应的参数适应边界，作为保护元件适应性的定量评估指标；根据电力元件的实际参数与所述定量评估指标的关系，进行保护元件适应性定量评估。2.根据权利要求1所述的继电保护适应性定量评估方法，其特征在于，所述计算满足保护元件各性能指标对应的参数适应边界，包括：计算满足保护元件的选择性指标、可靠性指标、速动性指标以及灵敏度指标对应的参数适应边界。3.根据权利要求1所述的继电保护适应性定量评估方法，其特征在于，在所述确定被保护元件的等效数学模型和真实物理模型的参数特征之前，还包括：确定继电保护与电力系统模型的关系，包括确定保护原理、保护判据以及保护元件在真实物理模型中的性能；其中，所述保护原理根据所述等效数学模型决定；所述保护判据根据所述等效数学模型的元件的参数特征决定；所述保护元件在真实物理模型中的性能根据等效数学模型和真实物理模型的匹配度决定。4.根据权利要求1所述的继电保护适应性定量评估方法，其特征在于，所述被保护元件包括正序突变量方向元件，所述等效数学模型包括R
‑
L模型。5.一种继电保护适应性定量评估装置，其特征在于，包括：参数特征确定单元，用于根据继电保护与电力系统模型的关系，确定被保护元件的等效数学模型和真实物理模型的参数特征；评估指标确定单元，用于根据所述参数特征，计算满足保护元件各性能指标对...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玮，屠卿瑞，李一泉，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力调度控制中心，
类型：发明
国别省市：