基于负序电流制造技术

本发明专利技术公开了基于负序电流

【技术实现步骤摘要】
基于负序电流DQ轴分量的配电网纵联保护方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力系统继电保护
，更具体地说，它涉及基于负序电流
DQ
轴分量的配电网纵联保护方法及系统
。

技术介绍

[0002]随着新型电力系统建设，配电网中新能源的渗透率将逐年提升，配电网系统的网络结构
、
运行工况
、
潮流方向等发生变化，传统的三段式电流保护难以满足系统安全可靠运行的需求；利用多端信息的纵联差动保护在新能源配电网保护中得到更广泛的应用
。
[0003]传统电流纵联差动保护等利用线路两端的电气信息构造动作判据，在多源网络中具有良好的选择性和速动性，但需要专门的通信通道实现严格对时，通信成本很高；同时配电网接线复杂多变，具有较多不可测分支线路，使得纵联差动保护整定困难，纵联差动保护的灵敏性受到影响；如果能较好解决数据同步问题和不可测分支影响，将有助于提升配电网纵联保护的性能，因此研究通信需求低且不受不可测分支影响的纵联保护具有重要的理论和工程意义
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供基于负序电流
DQ
轴分量的配电网纵联保护方法及系统，解决了目前配电网纵联保护的通信需求高
、
易受不可测分支影响的问题
。
[0005]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0006]第一方面，本申请实施例提供了基于负序电流
DQ
轴分量的配电网纵联保护方法，包括以下步骤：
[0007]获取配电网中各个被保护线路的首端和末端的相位参考信号，且每个被保护线路的首端和末端的相位参考信号相同；
[0008]对于每个被保护线路，在配电网发生故障后，分别计算得到被保护线路的首端的第一负序电流，以及被保护线路的末端的第二负序电流；
[0009]根据相位参考信号，分别对第一负序电流和第二负序电流进行等幅值派克变换，得到被保护线路的首端的第一负序电流
dq
轴分量，以及被保护线路的末端的第二负序电流
dq
轴分量；
[0010]根据第一负序电流
dq
轴分量和第二负序电流
dq
轴分量，判断配电网发生的故障是否在被保护线路内，并得到判断结果，判断结果包括区内故障和区外故障；
[0011]若判断结果为区内故障，在该被保护线路中执行预置的纵联保护动作，若判断结果为区外故障则不执行
。
[0012]本专利技术的有益效果是：通过对被保护线路首末两端相位参考信号的获取，以及在发生故障时首末两端分别对应的三相负序电流的计算，并利用三相负序电流和相位参考信号来计算分别对应的
dq
轴分量，并将
dq
轴分量作为判断故障是否发生在该被保护线路中的判断依据，以此有效地解决了新能源接入配电网传统过电流保护性能不足的问题，并且只
基于相位参考信号的监测和获取，解决了目前有源配电网中纵联保护通信需求高
、
易受不可测分支影响的问题，从而快速
、
可靠的识别发生的故障在被保护线路的区内或区外，在定位到故障发生于某条被保护线路的区内时并执行相应的保护动作，进而达到对配电网的安全保护
。
[0013]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进
。
[0014]进一步，上述相位参考信号为锯齿波，锯齿波的幅值范围为0‑2π
，锯齿波的频率为
50Hz。
[0015]采用上述进一步方案的有益效果是：这样的好处是进一步的降低通信要求
。
[0016]进一步，上述分别计算得到被保护线路的首端的第一负序电流，以及被保护线路的末端的第二负序电流，包括：
[0017]对被保护线路中首端和末端的三相电流的三相静止坐标系进行克拉克变换，分别得到首端的三相电流对应的第一两相静止坐标系，以及末端的三相电流对应的第二两相静止坐标系；
[0018]根据第一两相静止坐标系，计算得到第一两相静止坐标系中的第一
α
轴负序电流和第一
β
轴负序电流，根据第二两相静止坐标系，计算得到第二两相静止坐标系中的第二
α
轴负序电流和第二
β
轴负序电流；
[0019]将第一
α
轴负序电流和第一
β
轴负序电流进行克拉克反变换，得到被保护线路中首端的三相电流对应的第一
A
相负序电流
、
第一
B
相负序电流和第一
C
相负序电流，第一负序电流包括第一
A
相负序电流
、
第一
B
相负序电流和第一
C
相负序电流；将第二
α
轴负序电流和第二
β
轴负序电流进行克拉克反变换，得到被保护线路中末端的三相电流对应的第二
A
相负序电流
、
第二
B
相负序电流和第二
C
相负序电流，第二负序电流包括第二
A
相负序电流
、
第二
B
相负序电流和第二
C
相负序电流
。
[0020]采用上述进一步方案的有益效果是：采用延时相消法进行克拉克变换和克拉克反变换，提高变换速度，进而提高计算效率
。
[0021]进一步，上述第一负序电流
dq
轴分量通过第一方程计算，第一方程为：
[0022][0023]式中，
I
Md
表示第一负序电流
d
轴分量，
I
Mq
表示第一负序电流
q
轴分量，第一负序电流
dq
轴分量包括第一负序电流
d
轴分量和第一负序电流
q
轴分量；表示第一
A
相负序电流，表示第一
B
相负序电流，表示第一
C
相负序电流，
φ
表示相位参考信号的相位角；
[0024]第二负序电流
dq
轴分量通过第二方程计算，第二方程为：
[0025][0026]式中，
I
Nd
表示第二负序电流
d
轴分量，
I
Nq
表示第二负序电流
q
轴分量，第二负序电流
dq
轴分量包括第二负序电流
d
轴分量和第二负序电流
q
轴分量；表示第二
A
相负序电流，
表示第二
B
相负序电流，表示第二
C
相负序电流，
φ
表示相位参考信号的相位角...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于负序电流
DQ
轴分量的配电网纵联保护方法，其特征在于，包括以下步骤：获取配电网中各个被保护线路的首端和末端的相位参考信号，且每个所述被保护线路的首端和末端的相位参考信号相同；对于每个所述被保护线路，在配电网发生故障后，分别计算得到所述被保护线路的首端的第一负序电流，以及所述被保护线路的末端的第二负序电流；根据所述相位参考信号，分别对所述第一负序电流和所述第二负序电流进行等幅值派克变换，得到所述被保护线路的首端的第一负序电流
dq
轴分量，以及所述被保护线路的末端的第二负序电流
dq
轴分量；根据所述第一负序电流
dq
轴分量和所述第二负序电流
dq
轴分量，判断所述配电网发生的故障是否在所述被保护线路内，并得到判断结果，所述判断结果包括区内故障和区外故障；若所述判断结果为区内故障，在该所述被保护线路中执行预置的纵联保护动作，若所述判断结果为区外故障则不执行
。2.
根据权利要求1所述的基于负序电流
DQ
轴分量的配电网纵联保护方法，其特征在于，所述相位参考信号为锯齿波，所述锯齿波的幅值范围为0‑2π
，所述锯齿波的频率为
50Hz。3.
根据权利要求1所述的基于负序电流
DQ
轴分量的配电网纵联保护方法，其特征在于，所述分别计算得到所述被保护线路的首端的第一负序电流，以及所述被保护线路的末端的第二负序电流，包括：对所述被保护线路中首端和末端的三相电流的三相静止坐标系进行克拉克变换，分别得到首端的三相电流对应的第一两相静止坐标系，以及末端的三相电流对应的第二两相静止坐标系；根据所述第一两相静止坐标系，计算得到第一两相静止坐标系中的第一
α
轴负序电流和第一
β
轴负序电流，根据所述第二两相静止坐标系，计算得到第二两相静止坐标系中的第二
α
轴负序电流和第二
β
轴负序电流；将所述第一
α
轴负序电流和所述第一
β
轴负序电流进行克拉克反变换，得到所述被保护线路中首端的三相电流对应的第一
A
相负序电流
、
第一
B
相负序电流和第一
C
相负序电流，所述第一负序电流包括第一
A
相负序电流
、
第一
B
相负序电流和第一
C
相负序电流；将所述第二
α
轴负序电流和所述第二
β
轴负序电流进行克拉克反变换，得到所述被保护线路中末端的三相电流对应的第二
A
相负序电流
、
第二
B
相负序电流和第二
C
相负序电流，所述第二负序电流包括第二
A
相负序电流
、
第二
B
相负序电流和第二
C
相负序电流
。4.
根据权利要求3所述的基于负序电流
DQ
轴分量的配电网纵联保护方法，其特征在于，所述第一负序电流
dq
轴分量通过第一方程计算，所述第一方程为：式中，
I
Md
表示第一负序电流
d
轴分量，
I
Mq
表示第一负序电流
q
轴分量，第一负序电流
dq
轴分量包括第一负序电流
d
轴分量和第一负序电流
q
轴分量；表示第一
A
相负序电流，表示第一
B
相负序电流，表示第一
C
相负序电流，
φ
表示相位参考信号的相位角；
所述第二负序电流
dq
轴分量通过第二方程计算，所述第二方程为：式中，
I
Nd
表示第二负序电流
d
轴分量，
I
Nq
表示第二负序电流
q
轴分量，第二负序电流
dq
轴分量包括第二负序电流
d
轴分量和第二负序电流
q
轴分量；表示第二
A
相负序电流，表示第二
B
相负序电流，表示第二
C
相负序电流，
φ
表示相位参考信号的相位角
。5.
根据权利要求3所述的基于负序电流
DQ
轴分量的配电网纵联保护方法，其特征在于，所述克拉克变换通过第三方程表示，所述第三方程为：式中，
i
α
表示第一
α
轴负序电流或第二
α
轴负序电流，
i
β
表示第一
β
轴负序电流或第二
β
轴负序电流，
i
A
表示首端或末端的三相电流中
A
相电流，
i
B
表示首端或末端的三相电流中
B
相电流，
i
C
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小鹏，李渠佳，罗易萍，王豪，周文越，姜振超，张华杰，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：