交直流配电网故障保护方法、装置、设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种交直流配电网故障保护方法、装置、设备和存储介质，该方包括过获取保护测点的实时电流，所述保护测点位于被测线路上，提取所述实时电流对应的开关频率的高频电流分量，并根据所述高频电流分量与所述实时电流的电流总值的比值确定是否启动针对所述保护测点的保护动作，所述电流总值为流经所述保护测点的电流的大小。本发明专利技术实施例通过保护测点的高频电流分量与电流总值的比值来判断线路是否发生故障，利用该比值随着故障距离单调衰减的特性，能够及时发现故障位置并使被测线路产生保护动作，实现单端量保护，不需要对侧数据，动作速度快，具有良好的耐过渡电阻能力。具有良好的耐过渡电阻能力。具有良好的耐过渡电阻能力。

【技术实现步骤摘要】
交直流配电网故障保护方法、装置、设备和存储介质


[0001]本专利技术涉及配电网故障检测
，尤其涉及一种交直流配电网故障保护方法、装置、设备和存储介质。

技术介绍

[0002]近年来，随着清洁能源的发展，电力系统中光伏、储能等直流电源和直流负荷占比不断增加，交直流混联电网规模不断扩大，电力电子变压器(Power
‑
Electronic Transformer，PET)可连接交直流电源和直流负荷，灵活控制功率，减少体积和成本，是交直流配电网的重要组成部分。当配电网任意线路故障时，由于电源分布广泛，PET和换流器均向故障点注入电流，故障电流迅速上升且幅值大，电力电子器件无法长时间承受故障电流，因此需要极短时间内选择故障电路并切除。
[0003]目前针对交直流配电网的保护更多针对电压源换流器(Voltage Source Converter，VSC)及模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，MMC)型电网，可分为纵联保护和单端量保护。纵联保护基于通信测量，对同步的要求高。单端量保护主要采用微分欠压保护方法。相关研究表明，微分欠压保护灵敏度不足，耐受过渡电阻能力较弱。因此亟需一种适用于交直流配电网的快速可靠的故障保护方法。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种交直流配电网故障保护方法、装置、设备和存储介质，以解决交直流配电网的单端量保护方案中耐受过渡电阻能力较弱的技术问题。
[0005]本专利技术提出的技术方案如下：
[0006]本专利技术实施例第一方面提供一种交直流配电网故障保护方法，包括：获取保护测点的实时电流，所述保护测点位于被测线路上；提取所述实时电流对应的开关频率的高频电流分量；根据所述高频电流分量与所述实时电流的电流总值的比值确定是否启动针对所述保护测点的保护动作，所述电流总值为流经所述保护测点的电流的大小。
[0007]可选的，所述根据所述高频电流分量与所述实时电流的电流总值的比值确定是否启动针对所述保护测点的保护动作，包括：比较所述比值和第一整定值的大小关系；若所述比值大于所述第一整定值，则启动所述保护测点对应的保护动作；若所述比值小于所述第一整定值，则不启动保护动作。
[0008]可选的，所述根据所述高频电流分量与所述实时电流的电流总值的比值确定是否启动针对所述保护测点的保护动作，包括：分别比较所述比值和第一整定值以及所述比值和第二整定值的大小关系，其中所述第二整定值小于所述第一整定值；若所述比值大于所述第一整定值，则启动所述保护测点对应的保护动作；若所述比值小于第一整定值且大于所述第二整定值，则经过预设延迟时间后进行再次检测；若所述比值小于所述第二整定值，则不启动保护动作。
[0009]可选的，所述经过预设延迟时间后进行再次检测，包括：经过预设延迟时间后，比
较所述比值和所述第二整定值的大小关系；若所述比值大于所述第二整定值，则启动所述保护测点对应的保护动作；若所述比值小于所述第二整定值，则不启动保护动作。
[0010]可选的，所述第一整定值的大小为：
[0011]ρ
setI
＝K
Irel
ρ
I
[0012]其中，为所述第一整定值，为第一可靠系数，ρ
I
为所述被测线路发生金属性故障时所述高频电流分量与所述电流总值的比值的最小值；
[0013]所述第二整定值的大小为：
[0014]ρ
setII
＝K
IIrel
ρ
II
[0015]其中，为所述第一整定值，为第二可靠系数，ρ
II
为所述被测线路和所述被测线路的下一级线路发生金属性故障时所述高频电流分量与所述电流总值的比值的最小值。
[0016]可选的，所述被测线路发生金属性故障时所述高频电流分量与所述电流总值的比值的最小值为：所述被测线路的末端发生金属性短路时的所述高频电流分量与所述电流总值的比值；所述被测线路和所述被测线路的下一级线路发生金属性故障时所述高频电流分量与所述电流总值的比值的最小值为：所述被测线路的下一级线路的末端发生金属性短路时的所述高频电流分量与被测线路的末端发生金属性短路时的电流总值的比值。
[0017]可选的，在提取所述实时电流对应的开关频率的高频电流分量前，还包括：根据所述实时电流判断是否满足保护启动条件，若所述实时电流满足保护启动条件，则提取所述实时电流对应的开关频率的高频电流分量，若所述实时电流不满足保护启动条件，则不动作。
[0018]可选的，根据所述实时电流判断是否满足保护启动条件，包括：持续间隔获取所述实时电流并计算连续的若干个所述实时电流的突变量之和，若检测到突变量之和大于电流保护阈值时，则所述实时电流满足保护启动条件，其中，所述突变量为当前检测的所述实时电流与上一次检测的所述实时电流的差。
[0019]可选的，所述交直流配电网为包括电力电子变压器的交直流配电网。
[0020]本专利技术实施例第二方面提供一种交直流配电网故障保护装置，包括：
[0021]获取模块，用于获取保护测点的实时电流，所述保护测点位于被测线路上；提取模块，用于提取所述实时电流对应的开关频率的高频电流分量；保护模块，用于根据所述高频电流分量与所述实时电流的电流总值的比值确定是否启动针对所述保护测点的保护动作。
[0022]可选的，所述保护模块包括：第一比较子模块，用于比较所述比值和第一整定值的大小关系；第一动作子模块，用于在所述比值大于所述第一整定值时，启动所述保护测点对应的保护动作，当所述比值小于所述第一整定值时，则不启动保护动作。
[0023]可选的，所述保护模块包括：第二比较子模块，用于分别比较所述比值和第一整定值以及所述比值和第二整定值的大小关系，其中所述第二整定值小于所述第一整定值；第二动作子模块，用于在所述比值大于所述第一整定值，启动所述保护测点对应的保护动作，在所述比值小于第一整定值且大于所述第二整定值时，则经过预设延迟时间后进行再次检测，在所述比值小于所述第二整定值时，则不启动保护动作。
[0024]可选的，所述第二动作子模块包括：第三比较子模块，用于经过预设延迟时间后，
比较所述比值和所述第二整定值的大小关系；第三动作子模块，用于当所述比值大于所述第二整定值时，启动所述保护测点对应的保护动作，当所述比值小于所述第二整定值时，则不启动保护动作。
[0025]可选的，交直流配电网故障保护装置还包括：启动判断模块，用于根据所述实时电流判断是否满足保护启动条件，若所述实时电流满足保护启动条件，则提取所述实时电流对应的开关频率的高频电流分量，若所述实时电流不满足保护启动条件，则不动作。
[0026]可选的，所述启动判断模块包括：判定子模块，用于持续间隔获取所述实时电流并计算连续的若干个所述实时电流的突变量之和，若检测到突变量之和大于电流保护阈值时，则所述实时电流满足保护启动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交直流配电网故障保护方法，其特征在于，包括：获取保护测点的实时电流，所述保护测点位于被测线路上；提取所述实时电流对应的开关频率的高频电流分量；根据所述高频电流分量与所述实时电流的电流总值的比值确定是否启动针对所述保护测点的保护动作，所述电流总值为流经所述保护测点的电流的大小。2.根据权利要求1所述的交直流配电网故障保护方法，其特征在于，所述根据所述高频电流分量与所述实时电流的电流总值的比值确定是否启动针对所述保护测点的保护动作，包括：比较所述比值和第一整定值的大小关系；若所述比值大于所述第一整定值，则启动所述保护测点对应的保护动作；若所述比值小于所述第一整定值，则不启动保护动作。3.根据权利要求1所述的交直流配电网故障保护方法，其特征在于，所述根据所述高频电流分量与所述实时电流的电流总值的比值确定是否启动针对所述保护测点的保护动作，包括：分别比较所述比值和第一整定值以及所述比值和第二整定值的大小关系，其中所述第二整定值小于所述第一整定值；若所述比值大于所述第一整定值，则启动所述保护测点对应的保护动作；若所述比值小于第一整定值且大于所述第二整定值，则经过预设延迟时间后进行再次检测；若所述比值小于所述第二整定值，则不启动保护动作。4.根据权利要求3所述的交直流配电网故障保护方法，其特征在于，所述经过预设延迟时间后进行再次检测，包括：经过预设延迟时间后，比较所述比值和所述第二整定值的大小关系；若所述比值大于所述第二整定值，则启动所述保护测点对应的保护动作；若所述比值小于所述第二整定值，则不启动保护动作。5.根据权利要求3或4所述的交直流配电网故障保护方法，其特征在于，所述第一整定值的大小为：ρ
setI
＝K
Irel
ρ
I
其中，为所述第一整定值，为第一可靠系数，ρ
I
为所述被测线路发生金属性故障时所述高频电流分量与所述电流总值的比值的最小值；所述第二整定值的大小为：ρ
setII
＝K
IIrel
ρ
II
其中，为所述第一整定值，为第二可靠系数，ρ
II
为所述被测线路和所述被测线路的下一级线路发生金属性故障时所述高频电流分量与所述电流总值的比值的最小值。6.根据权利要求5所述的交直流配电网故障保护方法，其特征在于，所述被测线路发生金属性故障时所述高频电流分量与所述电流总值的比值的最小值为：所述被测线路的末端发生金属性短路时的所述高频电流分量与所述电流总值的比值；所述被测线路和所述被测线路的下一级线路发生金属性故障时所述高频电流分量与
所述电流总值的比值的最小值为：所述被测线路的下一级线路的末端发生金属性短路时的所述高频电流分量与被测线路的末端发生金属性短路时的电流总值的比值。7.根据权利要求1所述的交直流配电网故障保护方法，其特征在于，在提取所述实时电流对应的开关频率的高频电流分量前，还包括：根据所述实时电流判断是否满足保护启动条件，若所述实时电流满足保护启动条件，则提取所述实时电流对应的开关频率的高频电流分量，若所述实时电流不满足保护启动条件，则不动作。8....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宗烨，于弘洋，周丁，陆振纲，王英沛，李旭东，杨士慧，陈赟，付超然，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：