【技术实现步骤摘要】
本公开涉及电力系统继电保护，尤其涉及一种基于奇异值分解的时域距离保护方法、装置及介质。
技术介绍
1、近年来，城市电网中风电、光伏等新能源并网规模和容量大幅增加。如何确保大规模、高比例新能源接入的城市电网的安全可靠运行极为重要。然而，与同步发电机相比，新能源故障特性迥异，如弱馈特性、系统阻抗不稳定特性、频偏特性和高谐波特性，这些特性显著影响工频阻抗距离保护测量阻抗的准确性，从而导致距离保护的误动或拒动。
2、相关技术，基于线路阻感模型的时域距离保护原理上不受电网频率及背侧电源变化的影响，相对于传统工频量距离保护更适用于新能源接入系统的送出线。然而，传统的时域距离保护方法会出现计算异常问题，鲁棒性和收敛性极差，这严重影响了时域距离保护方法在新能源接入城市电网中的实际可行性。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本公开提供了一种基于奇异值分解的时域距离保护方法、装置及介质、设备和程序产品。
2、根据本公开的第一个方面，提供了一种基于奇异值分解的时域距离保护方法，包括：
3、在确定三相线路中存在故障的情况下，在每个滑动数据窗内，对三相线路各自的电流和电压以及与上述三相线路对应的零序电流进行采样，得到与上述三相线路各自对应的电流序列、电压序列和零序电流序列；
4、针对每相线路，根据上述电流序列，得到电流中值差分序列；
5、根据上述电流中值差分序列、上述电压序列、上述零序电流序列和线路阻感方程，确定电流信息矩阵，其中，上述电流信息矩阵的
6、对上述电流信息矩阵进行奇异值分解，得到第一奇异值和第二奇异值，其中，上述第一奇异值反应了上述电流中值差分序列包括的电流中值差分值的特征，上述第二奇异值反应了零序电流序列包括的零序电流值的特征；
7、根据上述第一奇异值、上述第二奇异值和上述电压序列，确定初始故障距离和过渡电阻；
8、根据与j个滑动数据窗分别对应的上述初始故障距离和上述过渡电阻，确定目标故障距离，其中，j为正整数；
9、根据上述目标故障距离和预定故障距离整定值，确定对上述每相线路进行的保护操作。
10、根据本公开的实施例，上述根据与j个滑动数据窗分别对应的上述初始故障距离和上述过渡电阻，确定目标故障距离包括：
11、针对每个滑动数据窗，根据与上述滑动数据窗对应的上述初始故障距离、上述过渡电阻、上述电压序列、上述电流中值差分序列和上述零序电流序列，确定与上述滑动数据窗对应的距离权重；
12、根据与各个滑动数据库分别对应的距离权重和初始故障距离，通过迭代执行如下操作，直到迭代次数满足预设条件：
13、根据与第q-1滑动数据窗对应的第q-1个故障距离加权值和第q-1个距离权重以及与第q滑动数据窗对应的第q个初始故障距离和第q个距离权重，确定第q个故障距离加权值，其中，q为大于等于1且小于等于j的整数，在q等于1的情况下，与第q-1滑动数据窗对应的第q-1个故障距离加权值为预定加权值，与第q-1滑动数据窗对应的第q-1个距离权重为预定权重；
14、根据j个故障距离加权值，确定距离误差；
15、在上述距离误差在预定误差范围内的情况下，将上述第j个故障距离加权值确定为目标故障距离加权值；
16、获取与每个子线路对应的修正系数；
17、根据上述修正系数对上述目标故障距离加权值进行修正，得到上述目标故障距离。
18、根据本公开的实施例，上述对上述电流信息矩阵进行奇异值分解，得到第一奇异值和第二奇异值包括：
19、将上述电流信息矩阵分解为第一正定矩阵、对角矩阵和第二正定矩阵，其中，上述对角矩阵包括上述第一奇异值和上述第二奇异值。
20、根据本公开的实施例，上述根据上述第一奇异值、上述第二奇异值和上述电压序列，确定初始故障距离和过渡电阻包括：
21、在上述第一奇异值大于预定容忍系数且上述第二奇异值小于等于上述预定容忍系数的情况下，将上述第二奇异值设置为第一预定值，得到修正后的对角矩阵；
22、利用最小二乘估计对上述第一正定矩阵、上述修正后的对角矩阵、上述第二正定矩阵和上述电压序列构建的差分方程组进行求解，确定上述初始故障距离和上述过渡电阻。
23、根据本公开的实施例，上述根据上述第一奇异值、上述第二奇异值和上述电压序列，确定初始故障距离和过渡电阻包括：
24、在上述第一奇异值和上述第二奇异值均大于预定容忍系数的情况下，利用最小二乘估计对上述第一正定矩阵、上述对角矩阵、上述第二正定矩阵和上述电压序列构建的差分方程组进行求解，确定上述初始故障距离和上述过渡电阻。
25、根据本公开的实施例，上述针对每个滑动数据窗，根据与上述滑动数据窗对应的上述初始故障距离、上述过渡电阻、上述电压序列、上述电流中值差分序列和上述零序电流序列，确定与上述滑动数据窗对应的距离权重包括：
26、对与上述滑动数据窗对应的上述初始故障距离、上述过渡电阻、上述电压序列、上述电流中值差分序列和上述零序电流序列构建的差分方程组求欧几里得范数，得到距离可信度；
27、对上述距离可信度取倒数，得到上述距离权重。
28、根据本公开的实施例，上述根据与第q-1滑动数据窗对应的第q-1个故障距离加权值和第q-1个距离权重以及与第q滑动数据窗对应的第q个初始故障距离和第q个距离权重，确定第q个故障距离加权值包括：
29、将上述第q-1个故障距离加权值与第q-1个历史距离权重相乘，得到第一加权距离，其中，在q等于1的情况下，第q-1个历史距离权重为预定历史权重，在q大于1的情况下，第q-1个历史距离权重是根据上述第q-1个距离权重与第q-2个历史距离权重相加求和得到的；
30、将上述第q个初始故障距离与上述第q个距离权重相乘，得到第二加权距离；
31、将上述第q-1个历史距离权重与上述第q个距离权重相加，得到第q个历史距离权重；
32、将上述第一加权距离加上第二加权距离的和与上述第q个历史距离权重相除，得到上述第q个故障距离加权值。
33、根据本公开的实施例，上述根据上述修正系数对上述目标故障距离加权值进行修正，得到上述目标故障距离包括：
34、根据与每个子线路对应的修正系数以及每个子线路的实际长度，确定每个子线路的修正长度；
35、在上述目标故障距离加权值大于第二预定值且小于第一修正长度的情况下，将上述目标故障距离加权值与第一修正系数相除，得到上述目标故障距离，其中，上述第一修正系数表征距离采样点最近的子线路对应的修正系数，上述第一修正长度是根据上述第一修正系数和上述距离采样点最近的子线路对应的实际长度确定的。
36、根据本公开的实施例，上述根据上述修正系数对上述目标故障距离加权值进行修正，得到上述目本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于奇异值分解的时域距离保护方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据与j个滑动数据窗分别对应的所述初始故障距离和所述过渡电阻，确定目标故障距离包括：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述对所述电流信息矩阵进行奇异值分解，得到第一奇异值和第二奇异值包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述根据所述第一奇异值、所述第二奇异值和所述电压序列，确定初始故障距离和过渡电阻包括：
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述根据所述第一奇异值、所述第二奇异值和所述电压序列，确定初始故障距离和过渡电阻包括：
6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述针对每个滑动数据窗，根据与所述滑动数据窗对应的所述初始故障距离、所述过渡电阻、所述电压序列、所述电流中值差分序列和所述零序电流序列，确定与所述滑动数据窗对应的距离权重包括：
7.根据权利要求2或6所述的方法，其中，所述根据与第q-1滑动数据窗对应的第q-1个故障距离加权值和第q-1个距离权重以及与第q滑动数据窗对应的第q个初始故障距离和第q个距
8.根据权利要求2或6所述的方法，其中，所述根据所述修正系数对所述目标故障距离加权值进行修正，得到所述目标故障距离包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述根据所述修正系数对所述目标故障距离加权值进行修正，得到所述目标故障距离还包括：
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述目标故障距离和预定故障距离整定值，确定对所述每相线路进行的保护操作包括：
11.一种基于奇异值分解的时域距离保护装置，包括：
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述第三确定模块包括：
13.根据权利要求11或12所述的装置，其中，所述第三得到模块包括：
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述第二确定模块包括：
15.根据权利要求13所述的装置，其中，所述第二确定模块包括：
16.根据权利要求12所述的装置，其中，所述第一确定子模块包括：
17.根据权利要求12或16所述的装置，其中，所述迭代子模块包括：
18.根据权利要求12或16所述的装置，其中，所述第一得到子模块包括：
19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述第一得到子模块还包括：
20.根据权利要求11所述的装置，其中，所述第四确定模块包括：
21.一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行根据权利要求1～10中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于奇异值分解的时域距离保护方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据与j个滑动数据窗分别对应的所述初始故障距离和所述过渡电阻，确定目标故障距离包括：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述对所述电流信息矩阵进行奇异值分解，得到第一奇异值和第二奇异值包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述根据所述第一奇异值、所述第二奇异值和所述电压序列，确定初始故障距离和过渡电阻包括：
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述根据所述第一奇异值、所述第二奇异值和所述电压序列，确定初始故障距离和过渡电阻包括：
6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述针对每个滑动数据窗，根据与所述滑动数据窗对应的所述初始故障距离、所述过渡电阻、所述电压序列、所述电流中值差分序列和所述零序电流序列，确定与所述滑动数据窗对应的距离权重包括：
7.根据权利要求2或6所述的方法，其中，所述根据与第q-1滑动数据窗对应的第q-1个故障距离加权值和第q-1个距离权重以及与第q滑动数据窗对应的第q个初始故障距离和第q个距离权重，确定第q个故障距离加权值包括：
8.根据权利要求2或6所述的方法，其中，所述根据所述修正系数对所述目标故障距离加权值进行修正，得到所述目标故障距离包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，谢仲润，何佳伟，刘海洋，黄震宇，孙天甲，邵明宇，吴通华，洪丰，孙志攀，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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