一种自适应电流差动保护方法、系统、存储介质及设备技术方案

本发明专利技术涉及一种自适应电流差动保护方法、系统、存储介质及设备，其包括：根据实时采集到的被保护线路两侧的电流信号，获取被保护线路两侧的电流的相角和幅值，并进行故障检测；检测到故障发生时，根据被保护线路两侧电流的相角和幅值信息计算制动系数；根据制动系数及被保护线路两侧电流的相角和幅值信息预判故障发生区域，根据故障发生区域，对制动系统进行调整，实现自适应电流差动保护。本发明专利技术能通过采集线路两端的电流幅值和相角计算制动系数，以预测识别故障所属区域，并自适应调节制动系数，保护电网中的全线路，提高了保护的灵敏性和相移制动能力。和相移制动能力。和相移制动能力。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应电流差动保护方法、系统、存储介质及设备


[0001]本专利技术涉及一种有源电网
，特别是关于一种基于双端电流幅相特性的自适应电流差动保护方法、系统、存储介质及设备。

技术介绍

[0002]分布式电源(distribution generator,DG)接入配电网后，故障电流分布变化的同时也造成了三段式过电流保护方案出现保护误动、灵敏度降低等问题，难以满足含DG配电网的要求。电流差动保护基于基尔霍夫定律，不受故障电流方向的影响，具有良好的速动性与选择性，其可以作为输电线路、变压器以及双端电源供电区域的主保护，故该保护方案也同样适用于含DG接入的配电网。然而，随着配电网中DG渗透率的不断提高，传统电流差动保护耐过渡电阻能力减弱；配网通信自动化水平较低，同步误差较大，上述情况将导致保护出现拒动或误动的情况。
[0003]目前，对应用在有源配电网中的改进式差动保护已展开了大量研究工作。现有技术中公开的基于纵联电流差动保护，利用故障前后电流相位变化量比较的纵联保护方案，与传统的电流差动保护相比，有较低的同步条件，实用性好等优点。而基于正序阻抗的含DG配电网差动保护方案，利用正序阻抗做差动，具有较低的同步条件，并且不受逆变型DG故障特性的影响。
[0004]而且现有的保护方案还存在以下问题：1、有源配电网中过流保护的选择性难以保证，可能引起保护误动拒动等问题。2、差动保护应用在有源配电网中灵敏性不足，导致区内故障拒动。3、配电网的通信环境往往较差，可能导致传统差动保护出现区内故障拒动，区外故障误动。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种自适应电流差动保护方法、系统、存储介质及设备，其能通过采集线路两端的电流幅值和相角计算制动系数，以预测识别故障所属区域，并自适应调节制动系数，保护电网中的全线路，提高了保护的灵敏性和相移制动能力。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种自适应电流差动保护方法，其包括：根据实时采集到的被保护线路两侧的电流信号，获取相应电流的相角和幅值，并进行故障检测；检测到故障发生时，根据被保护线路两侧电流的相角和幅值信息计算制动系数；根据制动系数及被保护线路两侧电流的相角和幅值信息预判故障发生区域，根据故障发生区域，对制动系统进行调整，实现自适应电流差动保护。
[0007]进一步，所述获取相应电流的相角和幅值，包括：对采集到的线路两侧电流信号进行离散傅里叶变换，得到相应电流的相角和幅值。
[0008]进一步，所述根据制动系数及被保护线路两侧电流的相角和幅值信息预判故障发生区域，包括：
[0009]根据制动系数及被保护线路两侧电流的相角和幅值信息，建立自适应差动保护的动作判据；
[0010]满足自适应差动保护的动作判据，则故障发生在区内；反之，则故障发生在区外。
[0011]进一步，所述根据故障发生区域，对制动系数进行调整，包括：
[0012]根据制动系数随两侧电流的幅值和相角的变化规律，构建制动系数的整定公式；
[0013]依据整定公式及故障发生区域，对制动系数进行调整。
[0014]进一步，所述制动系数的整定公式，为：
[0015][0016]式中，为被保护线路两侧电流比相角的绝对值，X为相角差系数；为被保护线路两侧电流比的幅值，Y为幅值差系数；K(X,Y)为制动系数。
[0017]进一步，所述制动系数随两侧电流的幅值和相角的变化规律，为：
[0018]被保护线路两侧电流的相角差系数与制动系数成正比，被保护线路两侧电流的幅值差系数与制动系数成反比。
[0019]进一步，所述依据整定公式及故障发生区域，对制动系数进行调整，包括：
[0020]发生区内故障时，被保护线路两侧电流的相角差系数减小，幅值差系数增大，则减小制动系数；
[0021]发生区外故障时，被保护线路两侧电流的相角差系数增大，幅值差系数减小，则增大制动系数。
[0022]一种自适应电流差动保护系统，其包括：第一处理模块，根据实时采集到的被保护线路两侧的电流信号，获取相应电流的相角和幅值，并进行故障检测；第二处理模块，检测到故障发生时，根据被保护线路两侧电流的相角和幅值信息计算制动系数；调整保护模块，根据制动系数及被保护线路两侧电流的相角和幅值信息预判故障发生区域，根据故障发生区域，对制动系统进行调整，实现自适应电流差动保护。
[0023]一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行上述方法中的任一方法。
[0024]一种计算设备，其包括：一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行上述方法中的任一方法的指令。
[0025]本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0026]1、本专利技术通过被保护线路两端电流的幅值、相角自适应调整制动系数，可以有效地评估区内或区外故障，并正确地采取措施，有效的防止保护拒动和保护误动。
[0027]2、本专利技术能够满足分布式电源并入配电网后继电保护的要求，具有相对灵活的参数设置，在不同故障类型、不同故障位置以及不同分布式电源出力，均具有自适应性，以及可靠的选择性和良好的灵敏度。
[0028]3、本专利技术自适应电流差动保护范围是被保护线路的全长，具有绝对的选择性，可以实现全线速动。
[0029]4、本专利技术与相邻的线路没有配合关系，动作逻辑简单，无需增设电压互感器，具有较高的工程价值。
附图说明
[0030]图1是现有技术中双电源供电网络结构示意图；
[0031]图2是本专利技术一实施例中自适应电流差动保护方法流程图；
[0032]图3是本专利技术一实施例中被保护线路两侧的电流信号采集原理图；
[0033]图4是本专利技术一实施例中制动系数K随幅值差系数Y和相角差系数X的变化图；
[0034]图5是本专利技术一实施例中的配电网拓扑图；
[0035]图6a是本专利技术一实施例中发生线路AB区内故障时，计及同步误差时新判据和传统差动保护抗同步误差能力对比图；
[0036]图6b是本专利技术一实施例中发生线路AB区外故障时，计及同步误差时新判据和传统差动保护抗同步误差能力对比图。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0038]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应电流差动保护方法，其特征在于，包括：根据实时采集到的被保护线路两侧的电流信号，获取相应电流的相角和幅值，并进行故障检测；检测到故障发生时，根据被保护线路两侧电流的相角和幅值信息计算制动系数；根据制动系数及被保护线路两侧电流的相角和幅值信息预判故障发生区域，根据故障发生区域，对制动系统进行调整，实现自适应电流差动保护。2.如权利要求1所述自适应电流差动保护方法，其特征在于，所述获取相应电流的相角和幅值，包括：对采集到的线路两侧电流信号进行离散傅里叶变换，得到相应电流的相角和幅值。3.如权利要求1所述自适应电流差动保护方法，其特征在于，所述根据制动系数及被保护线路两侧电流的相角和幅值信息预判故障发生区域，包括：根据制动系数及被保护线路两侧电流的相角和幅值信息，建立自适应差动保护的动作判据；满足自适应差动保护的动作判据，则故障发生在区内；反之，则故障发生在区外。4.如权利要求1所述自适应电流差动保护方法，其特征在于，所述根据故障发生区域，对制动系数进行调整，包括：根据制动系数随两侧电流的幅值和相角的变化规律，构建制动系数的整定公式；依据整定公式及故障发生区域，对制动系数进行调整。5.如权利要求4所述自适应电流差动保护方法，其特征在于，所述制动系数的整定公式，为：式中，为被保护线路两侧电流比相角的绝对值，X为相角差系数；为被保护线路两侧电流比的幅值，Y为幅值差系数；K(X,Y)为制动系数。6.如权利要求4所述自适应电流差动保...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁兆祥，娄奇鹤，和敬涵，韩柳，肖智宏，李猛，王紫琪，冯腾，王登政，刘文轩，倪平浩，曹昊，张大海，于同伟，王勇，韩震焘，王辉，吴烜玮，
申请(专利权)人：国网经济技术研究院有限公司北京交通大学国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院国网河南省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：