【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统，特别是涉及一种基于线路阻抗估计的配网差动同步采样方法。
技术介绍
1、现有配电网常具有多分段、多电源、功率双向性等特征，使得传统三段式电流保护方法的选择性和灵敏性降低。差动保护方法可有效区分保护线路的区内故障和区外故障，但传统的差动保护依靠光纤通信,存在建造难度大、成本高等困难，难以大范围使用。
2、随着大规模风光伏等分布式电源接入配电网，使得原本呈辐射型的电力网络逐渐演变成了一个复杂而多源的结构。在这样的新型复杂配电网中，传统的三段式电流保护显然无法精准识别系统中可能发生的各类故障并进行有效隔离。
3、为了应对上述问题，基于双端量的电流差动保护原理的解决方案显得至关重要。该方案通过在电网的两个端点测量电流差异，利用双端量技术的高灵敏性，能够快速准确地定位故障区间，并在故障发生时实施迅速的隔离操作。这样的保护机制不仅提高了系统的响应速度，也有效减小了故障对整个系统的影响。然而，当前的差动保护方案采用光纤通信传送数据，而在配电网中应用光纤通信受到通信基础设施的限制。现有的通信体系可能无法满足配电网规模扩大和对实时数据传输的高要求。因此，寻找适用于复杂配电网的通信技术，以确保数据传输的及时性和可靠性，成为当前需要解决的紧迫问题。
4、5g/b5g具有大带宽、低时延、高可靠等特点，能够承载配电网中故障定位、保护动作等通信功能。但无线通信信道传输存在时延和抖动，其对差动的双端同步采样带来严重问题，现有的基于5g/b5g的配网差动保护依靠双端加装gps来实行双端同步采样，由于配网
5、现有的5g通讯通道上下行总延时同步的方式有以下几种：
6、(1)外部时钟同步技术：容易受到外部信号干扰，可能存在信号丢失甚至对时失步的问题，而且配电网线路多，给每个保护装置配置gps或北斗的接收模块产生的经济成本大，难以在工程实践中推广。(2)故障时刻自同步技术：在不同故障转换的故障性下容易受到干扰、且采样数据被突变干扰时也容易出现同步失效问题。(3)5g自同步技术：5g自同步技术是指在实现5g基站之间高精度时间同步的前提下，由基站对辖区的5g终端独立授时，需要5g基站和终端同时支持r16标准。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提出了一种基于线路阻抗估计的配网差动同步采样方法，解决了不同负载下双端的无线同步采样问题，可有效解决基于5g/b5g通信的配电网差动保护的同步采样问题。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于线路阻抗估计的配网差动同步采样方法，包括步骤：
3、s10，利用双端测量电气参数标量来进行线路阻抗估计，获得阻抗参数；
4、s20，利用阻抗参数和双端电压矢量关系求解通信时延，通过插值拟合接收侧数据，完成配网差动同步采样。
5、进一步的是，利用双端测量电气参数标量来进行线路阻抗估计包括：
6、获取配网线路双端测量电气参数；
7、根据配网线路双端测量电气参数数据,计算阻抗参数分量r和x。
8、进一步的是，利用双端测量电气参数标量来进行线路阻抗估计，包括步骤：
9、s101，获取配网线路参数，包括配网线路n侧和m侧的参数；
10、s102，利用所获得参数，计算配网线矢量参数；包括：设定n侧作为参考方向计算电力线路矢量参数，设定m侧作为参考方向计算电力线路矢量参数；
11、s103，利用n侧和m侧电力线路矢量参数，列出计算方程，计算阻抗参数分量r和x。
12、进一步的是，利用双端测量电压来进行数据采样同步：基于双端电压矢量关系，计算阻抗参数，
13、进一步的是，在步骤s20中，利用阻抗参数和双端电压矢量关系求解通信时延，通过插值拟合接受侧数据，完成配网差动同步采样，包括步骤：
14、s201，利用阻抗参数分量，根据配网线路两端的电压矢量关系，计算配网线路两侧电流夹角；
15、s202，根据两侧电流夹角，和两侧电压基波分量的测量相位，计算待修正相位；
16、s203，待修正相位为采样不同步导致的角度误差，根据待修正相位，求出采样不同步时间；
17、s204，根据采样不同步时间，求出需要调整的采样点号；
18、s205，采用分段二次插值方法,选择与待求采样点最近的三个节点进行二次插值；进行采样值的重构，从来实现双端采样值的同步。
19、进一步的是，在步骤s201中，利用阻抗参数分量，根据配网线路两端的电压矢量关系，计算配网线路两侧电流夹角公式为：
20、
21、公式中，pn为n侧有功功率、qn为n侧无功功率，un为n侧额定电压。
22、进一步的是，在步骤s202中，根据两侧电流夹角，和两侧电压基波分量的测量相位，计算待修正相位公式为：
23、θ'＝δ+θn-θm；
24、公式中，m侧传送到n的数据对应电压的基波分量的测量相位为θm，n侧接收到该数据包时本地的电压基波分量的测量相位为θn。
25、进一步的是，在步骤s203中，根据待修正相位，求出采样不同步时间公式为：
26、
27、公式中，f为采样频率。
28、进一步的是，在步骤s204中，根据采样不同步时间，求出需要调整的采样点号公式为：
29、
30、公式中，[]代表向下取整函数。
31、采用本技术方案的有益效果：
32、本专利技术分析了配电网差动保护对传输时延的要求，提出了在5g/b5g无线通信条件下，首先利用双端测量电气参数标量来进行线路阻抗估计，再利用阻抗参数和电压矢量关系求解通信时延，最后通过插值拟合接受端数据的同步采样校准算法，该方法解决了不同负载下双端的无线同步采样问题，可有效解决基于5g/b5g通信的配电网差动保护的同步采样问题。
33、本专利技术利用配电网区域内的测量终端的电压方程和功率方程，提出了基于双端标量测量参数的配电网线路的同步采样算法。首先配网线路在非故障状态，根据双端的标量测量参数对配网线路的阻抗进行估计，从而确定双端的电压矢量相角差，再与双端非同步采样得到的电压矢量进行比对，从而确定双端非同步采样带来的相角误差，进一步确定双端非同步采样的时间误差，由此对双端非同步采样数据进行同步校准；当发生故障时，由于故障发生到保护动作的时间一般都较短(1s以内)，在此过程中的时钟精度偏差对差动保护精度的影响可忽略不计，因此在故障过程中双端保护设备完全可借助与非故障状态下调整好的同步采用算法，从而实现双端差动电流和制动电流的正确计算，从而有效实现配网的差动保护。
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1.一种基于线路阻抗估计的配网差动同步采样方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于线路阻抗估计的配网差动同步采样方法，其特征在于，利用双端测量电气参数标量来进行线路阻抗估计包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于线路阻抗估计的配网差动同步采样方法，其特征在于，利用双端测量电气参数标量来进行线路阻抗估计，包括步骤：
4.根据权利要求3所述的一种基于线路阻抗估计的配网差动同步采样方法，其特征在于，利用双端测量电压来进行数据采样同步：基于双端电压矢量关系，计算阻抗参数。
5.根据权利要求1所述的一种基于线路阻抗估计的配网差动同步采样方法，其特征在于，在步骤S20中，利用阻抗参数和双端电压矢量关系求解通信时延，通过插值拟合接受侧数据，完成配网差动同步采样，包括步骤：
6.根据权利要求5所述的一种基于线路阻抗估计的配网差动同步采样方法，其特征在于，在步骤S201中，利用阻抗参数分量，根据配网线路两端的电压矢量关系，计算配网线路两侧电流夹角公式为：
7.根据权利要求6所述的一种基于线路阻抗估计的配网
8.根据权利要求7所述的一种基于线路阻抗估计的配网差动同步采样方法，其特征在于，在步骤S203中，根据待修正相位，求出采样不同步时间公式为：
9.根据权利要求8所述的一种基于线路阻抗估计的配网差动同步采样方法，其特征在于，在步骤S204中，根据采样不同步时间，求出需要调整的采样点号公式为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于线路阻抗估计的配网差动同步采样方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于线路阻抗估计的配网差动同步采样方法，其特征在于，利用双端测量电气参数标量来进行线路阻抗估计包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于线路阻抗估计的配网差动同步采样方法，其特征在于，利用双端测量电气参数标量来进行线路阻抗估计，包括步骤：
4.根据权利要求3所述的一种基于线路阻抗估计的配网差动同步采样方法，其特征在于，利用双端测量电压来进行数据采样同步：基于双端电压矢量关系，计算阻抗参数。
5.根据权利要求1所述的一种基于线路阻抗估计的配网差动同步采样方法，其特征在于，在步骤s20中，利用阻抗参数和双端电压矢量关系求解通信时延，通过插值拟合接受侧数据，完成配网差...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵子涵，杨向飞，向博，陈虹静，王利平，杨琪，陈少磊，朱雨，周文越，王可，陆旭，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司，
类型：发明
国别省市：
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