【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新能源场站所接电网保护，具体涉及一种基于相位同步指数的电流变化量差动保护方法、系统、设备及介质。
技术介绍
1、双碳背景下，近年来光伏电站等新能源电源在我国配电网中的装机比例呈现快速上升的趋势。然而，光伏电源的不稳定性、间歇性等会使得配电网的运行状态更加复杂和不确定，此场景下储能作为光伏电源输出能量缓冲和存储的重要手段，可以有效平滑光伏电源输出功率，提高配电网系统的稳定性和可靠性。因此，含储能光伏电站是未来配电网中新能源电源的主要发展模式之一。
2、但是，因光储电站输出功率大小与方向具有完全受控特性，所以实际运行的光储电站具有四象限电源特性，配电网故障时光储电站所馈出的基频短路电流不再总是由电源流向故障点，即当光储电站在吸收电能场景下发生故障时，光储电站的基频短路电流将由故障点流向电源侧，传统继电保护判据依赖于基频短路电流幅值或流向，在含光储电站的场景下，则不能有效的判断出光储电站在吸收电能时发生故障的情况。
技术实现思路
1、针对现有方法的不足，本专利技术提供一种基于相位同步指数的电流变化量差动保护方法、系统、设备及介质，本专利技术差动保护方法具有良好的动作特性，能够有效地区分区内、区外故障，不单适用于含储能新能源场站接入电网的场景，而且可以推广应用到各类新能源接入场景。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种基于相位同步指数的电流变化量差动保护方法，包括如下步骤：
4、获取被保护线路新能源侧和系统
5、对所述实数集合内每一个电流的瞬时周期差分量进行希尔伯特变换，得到两侧电流周期差分量各点的瞬时相位信息；
6、根据所述两侧电流周期差分量各点的瞬时相位信息，计算两侧电流差分量瞬时相位差；
7、根据所述两侧电流差分量瞬时相位差，计算两侧电流瞬时相位差的同步指数；
8、将所述两侧电流瞬时相位差的同步指数与设定的保护动作判据整定值0相比较，识别区内外故障。
9、优选地，所述实数集合表达式如下：
10、
11、
12、式中，s和p分别表示系统侧和新能源侧电流周期差分量组成的实数集合；和分别为系统侧和新能源侧电流的瞬时周期差分量；表示第k个采样值的周期差分量；n表示一个工频周期内的采样点数；表示相别。
13、优选地，所述对所述实数集合内每一个电流的瞬时周期差分量进行希尔伯特变换，计算表达式为：
14、
15、
16、式中，h[·]为希尔伯特运算；为实数量的希尔伯特变换结果，其数值上等于实数量与系统冲激响应的卷积；zδi(k)表示转换后的二维复数量，其实部为原始实数量本身，虚部为原实数量进行希尔伯特变换的结果，表示为幅值与相角乘积的形式；φh(k)表示该信号的相位信息。
17、优选地，所述两侧电流差分量瞬时相位差计算表达式为：
18、
19、式中，表示新能源侧电流差分量对应的瞬时相位，表示的是系统侧电流差分量各点的瞬时相位，表示的是两侧电流差分量瞬时相位差。
20、优选地，所述两侧电流瞬时相位差的同步指数计算表达式为：
21、
22、式中，psi为两侧电流瞬时相位差的同步指数；j为虚数单位；<·>表示平均值函数，即求一个工频周期内各e虚指数的平均值；re[·]表示取实部函数，将一个复数的实部提取并输出。
23、优选地，所述将所述两侧电流瞬时相位差的同步指数与设定的保护动作判据整定值0相比较，识别区内外故障，包括：
24、若psi＜0，判定为区外故障，则保护不动作；若psi>0，判定为区内故障，则保护动作，并切断故障线路。
25、一种基于相位同步指数的电流变化量差动保护系统，包括：
26、电流周期差分量集合构建模块，获取被保护线路新能源侧和系统侧的瞬时电流，计算两侧电流的瞬时周期差分量，构造工频周期内所有电流的瞬时周期差分量组成的实数集合；
27、希尔伯特变换模块，对所述实数集合内每一个电流的瞬时周期差分量进行希尔伯特变换，得到两侧电流周期差分量各点的瞬时相位信息；
28、相位差计算模块，根据所述两侧电流周期差分量各点的瞬时相位信息，计算两侧电流差分量瞬时相位差；
29、相位同步指数计算模块，根据所述两侧电流差分量瞬时相位差，计算两侧电流瞬时相位差的同步指数；
30、判别模块，将所述计算两侧电流瞬时相位差的同步指数与设定的保护动作判据整定值0相比较，识别区内外故障。
31、一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述所述基于相位同步指数的电流变化量差动保护方法。
32、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行所述所述基于相位同步指数的电流变化量差动保护方法。
33、本专利技术的积极有益效果：
34、1.本专利技术公开了一种基于相位同步指数的电流变化量差动保护方法，通过希尔伯特变换将一维的系统侧和新能源侧电流周期差分量信号，转化为二维复平面信号，得出每点的相位信息，通过线路两侧的变化量相位特征，计算出相位同步指数，从而识别区内外故障。本专利技术通过对交流送出线路内、外部故障时新能源侧和系统测两侧电流的瞬时周期差分量的相关性进行定性分析，将线路两侧电流变化量相关系数作为保护判据，具有良好的动作特性，能够有效地区分区内、区外故障，确保含储能新能源场站接入后保护能够可靠动作，不单适用于含储能新能源场站接入电网的场景，而且可以推广应用到各类新能源接入场景。
35、2.传统的基频电流纵联保护原理在含光储电站的场景下，不能有效的判断出光储电站在吸收电能时发生故障的情况，而本专利技术所提供的判据依赖于瞬时电流变化量的相位同步指数，能较好的反应故障暂态信息，不仅可以迅速准确的辨别出常规场景下的各类故障，对于光储电站在吸收电能时发生故障的情况也有很好的适应性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于相位同步指数的电流变化量差动保护方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述基于相位同步指数的电流变化量差动保护方法，其特征在于，所述实数集合表达式如下：
3.根据权利要求2所述基于相位同步指数的电流变化量差动保护方法，其特征在于，所述对所述实数集合内每一个电流的瞬时周期差分量进行希尔伯特变换，计算表达式为：
4.根据权利要求3所述基于相位同步指数的电流变化量差动保护方法，其特征在于，所述两侧电流差分量瞬时相位差计算表达式为：
5.根据权利要求4所述基于相位同步指数的电流变化量差动保护方法，其特征在于，所述两侧电流瞬时相位差的同步指数计算表达式为：
6.根据权利要求5所述基于相位同步指数的电流变化量差动保护方法，其特征在于，所述将所述两侧电流瞬时相位差的同步指数与设定的保护动作判据整定值0相比较，识别区内外故障，包括：
7.一种基于相位同步指数的电流变化量差动保护系统，其特征在于，包括：
8.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1-7中任一项所述所述基于相位同步指数的电流变化量差动保护方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于相位同步指数的电流变化量差动保护方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述基于相位同步指数的电流变化量差动保护方法，其特征在于，所述实数集合表达式如下：
3.根据权利要求2所述基于相位同步指数的电流变化量差动保护方法，其特征在于，所述对所述实数集合内每一个电流的瞬时周期差分量进行希尔伯特变换，计算表达式为：
4.根据权利要求3所述基于相位同步指数的电流变化量差动保护方法，其特征在于，所述两侧电流差分量瞬时相位差计算表达式为：
5.根据权利要求4所述基于相位同步指数的电流变化量差动保护方法，其特征在于，所述两侧电流瞬时相位差的同步指数计算表达式为：
6.根据权利要求5所述基于...
【专利技术属性】
技术研发人员：李诚帅，张峰，韩伟，马伟东，谢伟，谢洋蛟，张永龙，刘素梅，何东昊，乔利红，蔡得雨，黎量子，马远阳，秦悦，黄太昱，张浩，王国权，沈佳琪，
申请(专利权)人：河南九域恩湃电力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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