一种基于阻抗特征的风电场送出线路纵联保护方法技术

本发明专利技术公开了一种基于阻抗特征的风电场送出线路纵联保护方法，属于风电场送出线路保护领域。首先，将风电场送出线路保护安装处提取到的正序电压及电流进行数据预处理，利用数据处理后的正序电压及电流计算正序阻抗。其次根据正序短路电流及正序阻抗计算结果判断是否满足故障启动条件，若满足则基于BIRCH聚类剔除正序阻抗幅值序列的异常采样数据，并计算无异常采样数据的正序阻抗幅值序列的聚类特征。然后依据风电场送出线路区内、区外故障下双端正序阻抗幅值差异，构建线路纵联保护判据。最后考虑数据测量误差及数据延时传输影响，对纵联保护启动判据及保护判据整定，依据保护判据计算值与整定值相比较，判断区内、区外故障。本发明专利技术的优点是：可解决频偏特性、数据延时传输以及异常采样数据引起的传统纵联保护方法不可靠问题，不受风电场运行工况、过渡电阻影响，抗数据延时传输及异常数据能力较强，保护方法简单易行，可靠性较好，对线路采样装置要求较低，适用于风电接入系统。适用于风电接入系统。

【技术实现步骤摘要】
一种基于阻抗特征的风电场送出线路纵联保护方法
[0001]本专利技术属于风电场送出线路保护领域，特别涉及一种用于风电场送出线纵联保护方法。

技术介绍

[0002]在能源转型和电力电子技术日趋成熟推动下，大规模风电接入电力系统大势所趋，其故障特征与常规电网不同，使工频量保护存在适应问题。传统纵联保护因其诸多优点作为风电场送出线路的主保护，受大规模风电接入影响，传统纵联保护在原理上存在拒动、误动风险。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决是针对频偏特性、数据延时传输以及异常采样数据引起的风电场送出线路传统纵联保护方法不可靠问题，能有效地区分风电场送出线路区内、区外故障，应用BIRCH聚类方法剔除异常采样数据，结合双端正序阻抗幅值特征差异，形成线路纵联保护判据。一种基于阻抗特征的风电场送出线路纵联保护方法能够可靠区分区内、区外故障，不受风电场运行工况、过渡电阻影响，抗数据延时传输及异常数据能力较强，适用于风电接入系统，具有应用前景。
[0004]本专利技术的技术方案是：提供一种基于阻抗特征的风电场送出线路纵联保护方法，当风电场送出线路发生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于阻抗特征的风电场送出线路纵联保护方法，其特征在于，具体步骤为：步骤1.提取风电场送出线路保护安装处的正序电压、电流信号，对提取到的正序电压、电流信号数据预处理，利用数据预处理后的正序电压、电流计算正序阻抗幅值；步骤2.根据正序短路电流及正序阻抗幅值判别是否满足故障启动条件；步骤3.利用BIRCH聚类剔除双端正序阻抗幅值序列的异常采样数据并计算聚类特征；步骤4.计算双端正序阻抗幅值差异比因子δ
p
，制定考虑测量误差及数据延时传输影响的整定值；步骤5.将δ
p
与整定值相比较，判断区内、区外故障。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中，当风电场送出线路发生故障时，采集风电场送出线路保护安装处的正序电压、电流信号，数据窗为10ms。利用带通滤波器将所提取信号中的35Hz～65Hz以外数据滤除，以Prony算法提取滤波数据中的工频信号。通过电压故障分量与电流故障分量之比计算正序阻抗，正序阻抗幅值计算方式为：式中：U
M1
、I
M1
分别为风电侧送出线路故障暂态期间所采集到的正序电压、电流信号，U
M1|0|
、I
M1|0|
分别为风电侧送出线路故障前所采集到的正序电压、电流信号，N侧正序阻抗幅值|Z
N1
|计算方式与此相同。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中，根据正序短路电流及正序阻抗幅值判别是否满足故障启动条件，步骤具体为：利用风电侧送出线路发生正、反方向故障下正序阻抗幅值差异，将风电侧故障启动条件设置为正序阻抗幅值|Z
M1
|大于等于1.24倍的风电场送出线路正序阻抗幅值|Z
L1
|与电网最小运行方式正序阻抗幅值|Z
S1
|；系统侧选取正序突变量电流起动元件，当ΔI
N1
≥0.2I
N1
，若均满足则进行后续步骤，不满足则继续检测。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3中，利用BIRCH聚类，剔除双端正序阻抗幅值序列的异常采样数据并计算聚类特征，步骤具体为：根据聚类特征可建立聚类特征树(CF Tree)，CF Tree中非叶子节点最大离散点数为B，空间阈值为T，通常为半径r。通过对故障时间序列的全局分析并结合聚类特征可推导出的故障时间序列的形心x0、半径r分别为：半径r分别为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊艳芳，牛伟民，孙瑶，李浩，马翼飞，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：发明
国别省市：