【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及低频送出线路的差动保护方法、装置、介质、设备及产品，属于低频输电线路保护。
技术介绍
1、近年来，风电、光伏等新能源技术加速发展。海上风电因其资源丰富、可利用前景大的优势，成为大规模风电开发的趋势。远距离、大容量电能传输是进一步发展海上风电面临的难题，低频交流输电通过降低电能频率提升线路输送容量，同时兼具故障易开断的优势，是适合中远距离海上风电送出的新型输电技术。电流差动保护原理简单可靠，在220kv及以上电压等级线路的主保护中被广泛应用。随着新能源接入比例的逐渐提高，电力电子电源并网设备的低抗干扰性、弱支撑性客观存在，故障电流易受控制策略影响，传统电流差动保护原理在低频输电线路中的适用性问题亟待研究。
2、目前，海上风电经柔直送出场景的研究已相对完善，但针对低频线路差动保护的研究较少。为了解决电力电子设备的受控故障特征对差动保护的影响，现有研究分别在频域和时域方面提出了保护方案。在基于频域量的保护方面，相关研究提出利用线路两侧电流幅值比来实现送出线路的纵联保护方案；在基于时域量的保护方面，相关研究提出利用边缘检测、矩阵突变特征、奇异值分解、余弦相似度的算法来区分区内外故障特征。但是现有方法仍存在准确性低、灵敏度差等局限。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供低频送出线路的差动保护方法、装置、介质、设备及产品，与传统电流差动保护相比，以零序电流差值为基础基于预设的第一故障条件、第二故障条件和第三故障条件进行故障判别后保护动作，保
2、为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
3、第一方面，本专利技术公开了低频送出线路的差动保护方法，所述低频送出线路设于风电场和m3c变频站之间，包括如下步骤：
4、获取低频送出线路的风电场侧和m3c低频侧的三相电流采样值；
5、根据所述三相电流采样值，计算风电场侧和m3c低频侧的电流故障分量；
6、响应于任一侧的电流故障分量满足预设的保护启动判据，则认定为低频送出线路发生故障，进行故障类型的判别，反之则保护闭锁；
7、其中，所述故障类型的判别包括如下步骤：
8、根据所述三相电流采样值，基于半波傅里叶算法和对称分量法，计算零序电流差值；
9、响应于所述零序电流差值满足预设的第一故障条件，则认定故障类型为接地故障，基于预设的第二故障条件判断是否进行保护动作；反之则认定故障类型为相间故障，基于预设的第三故障条件判断是否进行保护动作。
10、进一步的，所述保护启动判据包括：
11、响应于风电场侧的电流故障分量大于预设的保护启动值，或m3c低频侧的电流故障分量大于预设的保护启动值，则认定为低频送出线路发生故障，进行故障类型的判别，反之则保护闭锁；
12、所述保护启动判据的表达式如下：
13、
14、式中，表示风电场侧的电流故障分量；表示或；表示m3c低频侧的电流故障分量；表示预设的保护启动值；表示额定电流的权重系数；表示线路额定电流。
15、进一步的，所述风电场侧的电流故障分量的表达式为：
16、
17、式中，表示风电场侧的电流故障分量；表示t时刻的风电场侧的三相电流采样值；表示t-nt时刻的风电场侧的三相电流采样值；
18、所述m3c低频侧的电流故障分量的表达式为：
19、
20、式中，表示m3c低频侧的电流故障分量；表示t时刻的m3c低频侧的三相电流采样值；表示t-nt时刻的m3c低频侧的三相电流采样值。
21、进一步的，所述计算零序电流差值，包括如下步骤：
22、根据风电场侧和m3c低频侧的三相电流采样值，基于半波傅里叶算法，得到风电场侧和m3c低频侧的三相低频电流相量，
23、根据风电场侧和m3c低频侧的三相低频电流相量，基于对称分量法，得到风电场侧和m3c低频侧的正序电流分量、负序电流分量和零序电流分量，
24、根据风电场侧和m3c低频侧的零序电流分量，计算得到零序电流差值，所述零序电流差值的表达式如下：
25、
26、式中，表示零序电流差值；表示风电场侧的零序电流分量；表示m3c低频侧的零序电流分量。
27、进一步的，针对风电场侧的三相低频电流相量的表达式如下：
28、
29、式中，表示风电场侧的三相低频电流相量，包括a相低频电流相量或b相低频电流相量或c相低频电流相量；表示第一简化变量；表示第二简化变量；表示相量幅值；表示相量初相角；
30、表示一周期内采样点数，取值为240；表示在r时刻的风电场侧的三相电流采样值；
31、针对风电场侧的正序电流分量、负序电流分量和零序电流分量的表达式如下：
32、
33、式中，表示风电场侧的正序电流分量；表示风电场侧的负序电流分量；表示风电场侧的零序电流分量；上标j表示虚数单位；
34、表示风电场侧的a相低频电流相量；表示风电场侧的b相低频电流相量；表示风电场侧的c相低频电流相量。
35、进一步的，针对m3c低频侧的三相低频电流相量的表达式如下：
36、
37、式中，表示m3c低频侧的三相低频电流相量，包括a相低频电流相量或b相低频电流相量或c相低频电流相量；表示第一简化变量；表示第二简化变量；表示相量幅值；表示相量初相角；
38、表示一周期内采样点数，取值为240；表示在r时刻的m3c低频侧的三相电流采样值；
39、针对m3c低频侧的正序电流分量、负序电流分量和零序电流分量的表达式如下：
40、
41、式中，表示m3c低频侧的正序电流分量；表示m3c低频侧的负序电流分量；表示m3c低频侧的零序电流分量； 上标j表示虚数单位；
42、表示m3c低频侧的a相低频电流相量；表示m3c低频侧的b相低频电流相量；表示m3c低频侧的c相低频电流相量。
43、进一步的，所述预设的第一故障条件包括：
44、获取正常运行时流过低频送出线路两侧的最大零序不平衡电流；
45、响应于所述零序电流差值大于最大零序不平衡电流，即，则认定故障类型为接地故障，基于预设的第二故障条件判断是否进行保护动作；反之则认定故障类型为相间故障，基于预设的第三故障条件判断是否进行保护动作。
46、进一步的，所述基于预设的第二故障条件判断是否进行保护动作，包括如下步骤：
47、计算零序制动电流；
48、响应于所述零序电流差值大于基于制动系数的零序制动电流，即，则进行保护动作；反之则重新进行故障类型的判别；
49、其中，所述零序制动电流的表达式如下：
50、
51、式中，表示风电本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.低频送出线路的差动保护方法，所述低频送出线路设于风电场和M3C变频站之间，其特征是，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的低频送出线路的差动保护方法，其特征是，所述保护启动判据包括：
3.根据权利要求2所述的低频送出线路的差动保护方法，其特征是， 所述风电场侧的电流故障分量的表达式为：
4.根据权利要求1所述的低频送出线路的差动保护方法，其特征是，所述计算零序电流差值，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的低频送出线路的差动保护方法，其特征是，针对风电场侧的三相低频电流相量的表达式如下：
6.根据权利要求4所述的低频送出线路的差动保护方法，其特征是，针对M3C低频侧的三相低频电流相量的表达式如下：
7.根据权利要求4所述的低频送出线路的差动保护方法，其特征是，所述预设的第一故障条件包括：
8.根据权利要求4所述的低频送出线路的差动保护方法，其特征是，所述基于预设的第二故障条件判断是否进行保护动作，包括如下步骤：
9.根据权利要求4所述的低频送出线路的差动保护方法，其特征是，所述
10.低频送出线路的差动保护装置，其特征是，包括：
11.根据权利要求10所述的低频送出线路的差动保护装置，其特征是，所述保护启动判据包括：
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，其特征是，该计算机程序/指令被处理器执行时，实现权利要求1-9中任一所述的低频送出线路的差动保护方法的步骤。
13.一种计算机设备，其特征是，包括：
14.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征是，该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1-9中任一项所述的低频送出线路的差动保护方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.低频送出线路的差动保护方法，所述低频送出线路设于风电场和m3c变频站之间，其特征是，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的低频送出线路的差动保护方法，其特征是，所述保护启动判据包括：
3.根据权利要求2所述的低频送出线路的差动保护方法，其特征是， 所述风电场侧的电流故障分量的表达式为：
4.根据权利要求1所述的低频送出线路的差动保护方法，其特征是，所述计算零序电流差值，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的低频送出线路的差动保护方法，其特征是，针对风电场侧的三相低频电流相量的表达式如下：
6.根据权利要求4所述的低频送出线路的差动保护方法，其特征是，针对m3c低频侧的三相低频电流相量的表达式如下：
7.根据权利要求4所述的低频送出线路的差动保护方法，其特征是，所述预设的第一故障条件包括：
8.根据权利要求4所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晨清，陈实，郑俊超，陶艳，宾子君，孔祥平，林金娇，李鹏，周琦，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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