一种新能源场站送出线路的纵联保护方法及相关装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种新能源场站送出线路的纵联保护方法及相关装置。其中，方法包括：采集故障时刻新能源场站每条送出线路的每相电路数据；根据每相电路数据分别计算每条送出线路两侧的每相差流信号能量以及分布式电容电流能量；根据每相差流信号能量以及分布式电容电流能量的比值作为保护判据，识别区内外故障，其中区内外故障用于确定送出线路的保护方案。解决新能源电源弱出力时，保护性能差的技术问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源场站送出线路的纵联保护方法及相关装置


[0001]本专利技术涉及电力系统保护
，并且更具体地，涉及一种新能源场站送出线路的纵联保护方法及相关装置。

技术介绍

[0002]我国新能源并网的规模日益增大，这使得电力系统中呈现高比例新能源与高比例电力电子的“双高”新特性。然而，大规模的新能源场站并入电网中，使得传统电力系统的故障特性被显著影响，短路电流频率非工频、相角受控、幅值受限等故障特性，给传统保护带来了巨大的挑战，影响了新能源电力系统的安全运行。因此对适用于高比例新能源电力系统的保护新原理的研究，对规模化新能源在电力系统中的发展与应用具有重要意义。
[0003]针对以工频量为基础的传统保护性能下降的问题，部分学者提出了关于全时域信息量的保护。学者们利用余弦相似度、斯皮尔曼等级相关系数和皮尔逊相关系数来表征新能源场站和电网之间的电流暂态波形的差异，提出了一种基于暂态电流波形的新型纵联保护。然而，上述方法完全依赖线路两侧的电压电流，当新能源场站出力较小时，或并入弱电网的场景下，此时电流幅值整体较小，保护存在性能下降，甚至出现拒动的风险。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种新能源场站送出线路的纵联保护方法及相关装置。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供了一种新能源场站送出线路的纵联保护方法，包括：
[0006]采集故障时刻新能源场站每条送出线路的每相电路数据；
[0007]根据每相电路数据分别计算每条送出线路两侧的每相差流信号能量以及分布式电容电流能量；
[0008]根据每相差流信号能量以及分布式电容电流能量的比值作为保护判据，识别区内外故障，其中区内外故障用于确定送出线路的保护方案。
[0009]可选地，采集故障时刻新能源场站每条送出线路的每相电路数据的操作，包括：
[0010]在继电保护启动判据满足启动元件启动的情况下，采集故障时刻新能源场站每条送出线路的每相电路数据。
[0011]可选地，继电保护启动判据公式如下：
[0012]ΔI
ΦΦMAX
＞1.25ΔI
T
+ΔI
ZD
[0013]其中，是相间电流的半波积分的最大值，
△
I
ZD
为可整定的固定门坎，
△
I
T
为浮动门坎，随着变化量的变化而自动调整。
[0014]可选地，根据每相电路数据计算每条送出线路两侧的每相差流信号能量的操作，包括：
[0015]对每相电路数据中每条送出线路两侧的电流进行差流处理，确定每条送出线路两侧的差流；
[0016]根据每条送出线路两侧的差流，计算每相差流信号能量。
[0017]可选地，根据每相电路数据计算送出线路的分布式电容电流能量的操作，包括：
[0018]根据每相电路数据中送出线路的长度、故障位置距风电场侧的距离、新能源场站侧的电压以及系统侧的电压，计算分布式电容电流；
[0019]根据分布式电容电流，计算分布式电容电流能量。
[0020]可选地，根据每相差流信号能量以及分布式电容电流能量的比值作为保护判据，识别区内外故障的操作，包括：
[0021]根据保护判据以及预先设置的动作系统，确定区内保护判据；
[0022]根据区内保护判据，确定区内外故障。
[0023]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种新能源场站送出线路的纵联保护装置，包括：
[0024]采集模块，用于采集故障时刻新能源场站每条送出线路的每相电路数据；
[0025]计算模块，用于根据每相电路数据分别计算每条送出线路两侧的每相差流信号能量以及分布式电容电流能量；
[0026]识别模块，用于根据每相差流信号能量以及分布式电容电流能量的比值作为保护判据，识别区内外故障，其中区内外故障用于确定送出线路的保护方案。
[0027]根据本专利技术的又一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行本专利技术上述任一方面所述的方法。
[0028]根据本专利技术的又一个方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现本专利技术上述任一方面所述的方法。
[0029]从而，本专利技术利用两侧电流全频量及分布式电容电流，根据区内外故障时线路差动电流与分布式电容电流能量之比不一致，提出了一种纵联保护判据，该方法可解决新能源接入后差动保护动作性能下降问题，适应不同类型新能源场站，具有耐受过渡电阻能力。进而解决在新能源电源弱出力的情况下，动作性能差的技术问题。
附图说明
[0030]通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本专利技术的示例性实施方式：
[0031]图1是本专利技术一示例性实施例提供的新能源场站送出线路的纵联保护方法的流程示意图；
[0032]图2是本专利技术一示例性实施例提供的新能源场站送出线路的纵联保护方法的另一流程示意图；
[0033]图3a和图3b是本专利技术一示例性实施例提供的区内外差动电流与分布式电容电流对比图；
[0034]图4a和图4b是本专利技术一示例性实施例分别提供的区外和区内故障线路等值电路图；
[0035]图5是本专利技术一示例性实施例提供的新能源并网示意图；
[0036]图6是本专利技术一示例性实施例提供的不同故障类型下保护动态性能图；
[0037]图7是本专利技术一示例性实施例提供的新能源场站送出线路的纵联保护装置的结构
示意图；
[0038]图8是本专利技术一示例性实施例提供的电子设备的结构。
具体实施方式
[0039]下面，将参考附图详细地描述根据本专利技术的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是本专利技术的全部实施例，应理解，本专利技术不受这里描述的示例实施例的限制。
[0040]应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。
[0041]本领域技术人员可以理解，本专利技术实施例中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。
[0042]还应理解，在本专利技术实施例中，“多个”可以指两个或两个以上，“至少一个”可以指一个、两个或两个以上。
[0043]还应理解，对于本专利技术实施例中提及的任一部件、数据或结构，在没有明确限定或者在前后文给出相反启示的情况下，一般可以理解为一个或多个。
[0044]另外，本专利技术中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本专利技术中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源场站送出线路的纵联保护方法，其特征在于，包括：采集故障时刻新能源场站每条送出线路的每相电路数据；根据所述每相电路数据分别计算所述每条送出线路两侧的每相差流信号能量以及分布式电容电流能量；根据所述每相差流信号能量以及所述分布式电容电流能量的比值作为保护判据，识别区内外故障，其中所述区内外故障用于确定送出线路的保护方案。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采集故障时刻新能源场站每条送出线路的每相电路数据的操作，包括：在继电保护启动判据满足启动元件启动的情况下，采集故障时刻新能源场站所述每条送出线路的每相电路数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述继电保护启动判据公式如下：ΔI
ΦΦMAX
＞1.25ΔI
T
+ΔI
ZD
其中，是相间电流的半波积分的最大值，
△
I
ZD
为可整定的固定门坎，
△
I
T
为浮动门坎，随着变化量的变化而自动调整。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述每相电路数据计算所述每条送出线路两侧的每相差流信号能量的操作，包括：对所述每相电路数据中每条送出线路两侧的每相电流进行差流处理，确定每条送出线路两侧的差流；根据所述每条送出线路两侧的差流，计算所述每相差流信号能量。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述每相电路数据计算所述送出线路的分布式电容电流能量的操作，包括：根据所述每相电路数据中所述送出线路的长度、所述故障位置距风电场侧的距离、新能源场站侧的电压以及系统侧的电压，计算分布式电容电流；根据所述分布式电容电流，计算所述分布式电容电流能量。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述每相差流信号能量以及所述分布式电容电流能量的比值作为保护判据，识别区内外故障的操作，包括：根据所述保护判据以及预先设置的动作系统，确定区内保护判据；根据所述区内保护判据，确定所述区内外故障。7.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：余越，王聪博，周泽昕，杨国生，樊沛林，梁英，
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：