【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有源配电网继电保护，尤其涉及基于弗雷歇距离算法的有源配电网差动保护方法及系统。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、太阳能、风能等分布式电源因其可再生、储量大、无污染等优点而被大量接入配电网中，这大大降低了化石能源的消耗并显著提高了系统供电的可靠性。
3、然而，分布式电源的接入使得传统配电网络由单侧电源供电的辐射状网络变为多端供电的网络，正常运行情况下的负荷电流以及故障后的短路电流在不同运行方式下皆存在双向流动的可能。电流大小和方向的不确定性影响传统配电网保护方案的动作特性，保护存在误动以及拒动的可能，严重时将危及设备、人员安全以及系统运行的稳定性。因此，配电网急需更加可靠灵敏的线路保护方法。
4、目前，针对有源配电网的保护方法大致可分为两类，一类是基于单端量的，根据故障情况对现有保护进行自适应调整的方法；一类是基于双端量的，在配电网中引入输电线路中常用的纵联保护方法。第一类方法原理简单，但存在保护整定配合困难、数据处理要求高等缺点。第二类方法虽然需要附加额外的数据通道，但它具有绝对的选择性和较高的可靠性，是目前研究的热点。
5、现有文献提出了“liang yingyu,li wulin,zha wengting.adaptive mhocharacteristic-based distance protection for lines emanating fromphotovoltaic power pla
6、现有技术“ma j，wang x，zhang y g，et al.a novel adaptive currentprotection scheme for distribution systems with distributed generation[j].international journal of electrical power&energy systems，2012，43(1)：1460-1466”公开了一种自适应电流保护方法，在传统电流保护的基础上，利用稳态故障电流设计了自适应非导频电流保护方法，建立了主、备自适应保护的设置准则，大大提高了电流保护的保护范围，然而当分布式电源渗透率较高时，该方法的电流整定变得十分困难。
7、现有专利，申请号“cn202011364240.1”提出了一种基于d轴的电流差动保护方法。分析逆变型分布式电源和同步型分布式电源在故障时的d轴电流输出特征，利用d轴电流分量采样值构造差动保护的动作特性，由于故障后线路两端仅需传输d轴电流分量，因而保护所需的通信信道数量大幅减少，然而，该方法在区内发生三相短路时，分布式电源并网点电压会大幅下降，其提供的d轴电流也会大幅减小，保护可能拒动。
8、综上所述，专利技术人发现，现有的有源配电网保护方法可能会受到分布式电源渗透率、保护算法复杂程度以及网络运行状态等因素而影响有源配电网保护效果，现有保护存在拒动、误动或失效的可能。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了基于弗雷歇距离算法的有源配电网差动保护方法，其使用弗雷歇距离对故障后各线路两端电流波形的相似度进行量化，根据计算出的弗雷歇距离构造电流差动保护的制动系数，实现了电流差动保护的自适应调整，保护方法原理简单，耐过渡电阻能力强，保护性能不受分布式电源渗透率影响，适用于有源配电网实现快速故障处理。
2、为实现上述目的，本专利技术的一个或多个实施例提供了如下技术方案：
3、第一方面，公开了基于弗雷歇距离算法的有源配电网差动保护方法，包括：
4、实时获取三相电压和中性点电压并基于获取的数据判断是否发生短路故障；
5、若发生短路故障，提取各线路两端在半个周期时间窗内的电流波形并进行归一化处理；
6、利用弗雷歇距离算法计算各线路两端归一化处理后的电流采样值的弗雷歇距离，基于弗雷歇距离量化线路两端电流波形相似度；
7、基于弗雷歇距离计算电流差动保护的制动系数并利用所述制动系数构造差动保护动作判据，通过代入线路两端电流至保护动作判据校验是否满足保护动作判据来判断是否发生区内故障及是否发送跳闸命令。
8、作为进一步的技术方案，基于计算出的弗雷歇距离动态调整电流差动保护的制动系数，以适应不同的故障运行方式。
9、作为进一步的技术方案，所述制动系数k的计算公式为：
10、
11、式中：和为线路mn两端电流的归一化值，为一个数据窗内线路mn的弗雷歇距离计算结果。
12、作为进一步的技术方案，电流比率差动保护的动作判据如下：
13、
14、式中：iop为很小的启动门槛，综合考虑测量误差、通信误差等影响，取0.01ka，k为制动系数。
15、作为进一步的技术方案，当区外发生故障或系统正常运行时，线路两端电流大小相等，方向相反，波形相似，此时计算出的弗雷歇距离数值较小，接近于0，制动系数很大，接近于1，制动电流远大于动作电流，保护可靠不动作。
16、作为进一步的技术方案，当区内发生故障时，线路两端电流的数值大小、相位方向和波形变化差异都很大，弗雷歇距离计算结果趋近于1，制动系数变得很小，趋近于0，制动电流远小于动作电流，保护能够可靠动作。
17、作为进一步的技术方案，获取三相电压和中性点电压，当电压偏移超过设定的额定电压时，即判断系统中发生短路故障，随即开始进行故障判别。
18、第二方面，公开了基于弗雷歇距离算法的有源配电网差动保护方法，包括：
19、瞬时电压计算模块，被配置为：实时获取三相电压和中性点电压并基于获取的数据判断是否发生短路故障；
20、瞬时电流计算模块，被配置为：若发生短路故障，提取各线路两端在半个周期时间窗内的电流波形并进行归一化处理；
21、弗雷歇距离计算模块，被配置为：利用弗雷歇距离算法计算各线路两端归一化处理后的电流采样值的弗雷歇距离，基于弗雷歇距离量化线路两端电流波形相似度；
22、制动系数计算模块，被配置为：基于弗雷歇距离计算电流差动保护的制动系数；
23、区内故障判断模块，被配置为：利用所述制动系数构造差动保护动作判据，通过代入线路两端电流至保护动作判据校验是否满足保护动作判据来判断是否发生区内故障及是否发送跳闸命令。
24、基于计算出的弗雷歇距离动态调整电流本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于弗雷歇距离算法的有源配电网差动保护方法，其特征是，包括：
2.如权利要求1所述的基于弗雷歇距离算法的有源配电网差动保护方法，其特征是，基于计算出的弗雷歇距离动态调整电流差动保护的制动系数，以适应不同的故障运行方式。
3.如权利要求1所述的基于弗雷歇距离算法的有源配电网差动保护方法，其特征是，所述制动系数K的计算公式为：
4.如权利要求1所述的基于弗雷歇距离算法的有源配电网差动保护方法，其特征是，电流比率差动保护的动作判据如下：
5.如权利要求1所述的基于弗雷歇距离算法的有源配电网差动保护方法，其特征是，当区外发生故障或系统正常运行时，线路两端电流大小相等，方向相反，波形相似，此时计算出的弗雷歇距离数值较小，接近于0，制动系数很大，接近于1，制动电流远大于动作电流，保护可靠不动作。
6.如权利要求1所述的基于弗雷歇距离算法的有源配电网差动保护方法，其特征是，当区内发生故障时，线路两端电流的数值大小、相位方向和波形变化差异都很大，弗雷歇距离计算结果趋近于1，制动系数变得很小，趋近于0，制动电流远小于动作电流，保护能够
7.基于弗雷歇距离算法的有源配电网差动保护系统，其特征是，包括：
8.如权利要求7所述的基于弗雷歇距离算法的有源配电网差动保护系统，其特征是，
9.一种计算机装置,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征是，所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求1-6任一所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征是，该程序被处理器执行时执行上述权利要求1-6任一所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.基于弗雷歇距离算法的有源配电网差动保护方法，其特征是，包括：
2.如权利要求1所述的基于弗雷歇距离算法的有源配电网差动保护方法，其特征是，基于计算出的弗雷歇距离动态调整电流差动保护的制动系数，以适应不同的故障运行方式。
3.如权利要求1所述的基于弗雷歇距离算法的有源配电网差动保护方法，其特征是，所述制动系数k的计算公式为：
4.如权利要求1所述的基于弗雷歇距离算法的有源配电网差动保护方法，其特征是，电流比率差动保护的动作判据如下：
5.如权利要求1所述的基于弗雷歇距离算法的有源配电网差动保护方法，其特征是，当区外发生故障或系统正常运行时，线路两端电流大小相等，方向相反，波形相似，此时计算出的弗雷歇距离数值较小，接近于0，制动系数很大，接近于1，制动电流远大于动作电流，保护可靠不动作。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：马金亮，杨晶晶，丁敬明，邹贵彬，杨光，晋飞，李明明，许子涛，冯树辉，李金宝，陈慧颖，范兆凯，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司潍坊供电公司，
类型：发明
国别省市：
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