交直流配電網故障保護方法、裝置、設備和存儲介質制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種交直流配電網故障保護方法、裝置、設備和存儲介質，該方包括過獲取保護測點的實時電流，所述保護測點位于被測線路上，提取所述實時電流對應的開關頻率的高頻電流分量，并根據所述高頻電流分量與所述實時電流的電流總值的比值確定是否啟動針對所述保護測點的保護動作，所述電流總值為流經所述保護測點的電流的大小。本發明專利技術實施例通過保護測點的高頻電流分量與電流總值的比值來判斷線路是否發生故障，利用該比值隨著故障距離單調衰減的特性，能夠及時發現故障位置并使被測線路產生保護動作，實現單端量保護，不需要對側數據，動作速度快，具有良好的耐過渡電阻能力。具有良好的耐過渡電阻能力。具有良好的耐過渡電阻能力。

【技術實現步驟摘要】
交直流配電網故障保護方法、裝置、設備和存儲介質


[0001]本專利技術涉及配電網故障檢測
，尤其涉及一種交直流配電網故障保護方法、裝置、設備和存儲介質。

技術介紹

[0002]近年來，隨著清潔能源的發展，電力系統中光伏、儲能等直流電源和直流負荷占比不斷增加，交直流混聯電網規模不斷擴大，電力電子變壓器(Power
?
Electronic Transformer，PET)可連接交直流電源和直流負荷，靈活控制功率，減少體積和成本，是交直流配電網的重要組成部分。當配電網任意線路故障時，由于電源分布廣泛，PET和換流器均向故障點注入電流，故障電流迅速上升且幅值大，電力電子器件無法長時間承受故障電流，因此需要極短時間內選擇故障電路并切除。
[0003]目前針對交直流配電網的保護更多針對電壓源換流器(Voltage Source Converter，VSC)及模塊化多電平換流器(Modular Multilevel Converter，MMC)型電網，可分為縱聯保護和單端量保護。縱聯保護基于通信測量，對同步的要求高。單端量保護主要采用微分欠壓保護方法。相關研究表明，微分欠壓保護靈敏度不足，耐受過渡電阻能力較弱。因此亟需一種適用于交直流配電網的快速可靠的故障保護方法。

技術實現思路

[0004]有鑒于此，本專利技術實施例提供了一種交直流配電網故障保護方法、裝置、設備和存儲介質，以解決交直流配電網的單端量保護方案中耐受過渡電阻能力較弱的技術問題。
[0005]本專利技術提出的技術方案如下：
[0006]本專利技術實施例第一方面提供一種交直流配電網故障保護方法，包括：獲取保護測點的實時電流，所述保護測點位于被測線路上；提取所述實時電流對應的開關頻率的高頻電流分量；根據所述高頻電流分量與所述實時電流的電流總值的比值確定是否啟動針對所述保護測點的保護動作，所述電流總值為流經所述保護測點的電流的大小。
[0007]可選的，所述根據所述高頻電流分量與所述實時電流的電流總值的比值確定是否啟動針對所述保護測點的保護動作，包括：比較所述比值和第一整定值的大小關系；若所述比值大于所述第一整定值，則啟動所述保護測點對應的保護動作；若所述比值小于所述第一整定值，則不啟動保護動作。
[0008]可選的，所述根據所述高頻電流分量與所述實時電流的電流總值的比值確定是否啟動針對所述保護測點的保護動作，包括：分別比較所述比值和第一整定值以及所述比值和第二整定值的大小關系，其中所述第二整定值小于所述第一整定值；若所述比值大于所述第一整定值，則啟動所述保護測點對應的保護動作；若所述比值小于第一整定值且大于所述第二整定值，則經過預設延遲時間后進行再次檢測；若所述比值小于所述第二整定值，則不啟動保護動作。
[0009]可選的，所述經過預設延遲時間后進行再次檢測，包括：經過預設延遲時間后，比
較所述比值和所述第二整定值的大小關系；若所述比值大于所述第二整定值，則啟動所述保護測點對應的保護動作；若所述比值小于所述第二整定值，則不啟動保護動作。
[0010]可選的，所述第一整定值的大小為：
[0011]ρ
setI
＝K
Irel
ρ
I
[0012]其中，為所述第一整定值，為第一可靠系數，ρ
I
為所述被測線路發生金屬性故障時所述高頻電流分量與所述電流總值的比值的最小值；
[0013]所述第二整定值的大小為：
[0014]ρ
setII
＝K
IIrel
ρ
II
[0015]其中，為所述第一整定值，為第二可靠系數，ρ
II
為所述被測線路和所述被測線路的下一級線路發生金屬性故障時所述高頻電流分量與所述電流總值的比值的最小值。
[0016]可選的，所述被測線路發生金屬性故障時所述高頻電流分量與所述電流總值的比值的最小值為：所述被測線路的末端發生金屬性短路時的所述高頻電流分量與所述電流總值的比值；所述被測線路和所述被測線路的下一級線路發生金屬性故障時所述高頻電流分量與所述電流總值的比值的最小值為：所述被測線路的下一級線路的末端發生金屬性短路時的所述高頻電流分量與被測線路的末端發生金屬性短路時的電流總值的比值。
[0017]可選的，在提取所述實時電流對應的開關頻率的高頻電流分量前，還包括：根據所述實時電流判斷是否滿足保護啟動條件，若所述實時電流滿足保護啟動條件，則提取所述實時電流對應的開關頻率的高頻電流分量，若所述實時電流不滿足保護啟動條件，則不動作。
[0018]可選的，根據所述實時電流判斷是否滿足保護啟動條件，包括：持續間隔獲取所述實時電流并計算連續的若干個所述實時電流的突變量之和，若檢測到突變量之和大于電流保護閾值時，則所述實時電流滿足保護啟動條件，其中，所述突變量為當前檢測的所述實時電流與上一次檢測的所述實時電流的差。
[0019]可選的，所述交直流配電網為包括電力電子變壓器的交直流配電網。
[0020]本專利技術實施例第二方面提供一種交直流配電網故障保護裝置，包括：
[0021]獲取模塊，用于獲取保護測點的實時電流，所述保護測點位于被測線路上；提取模塊，用于提取所述實時電流對應的開關頻率的高頻電流分量；保護模塊，用于根據所述高頻電流分量與所述實時電流的電流總值的比值確定是否啟動針對所述保護測點的保護動作。
[0022]可選的，所述保護模塊包括：第一比較子模塊，用于比較所述比值和第一整定值的大小關系；第一動作子模塊，用于在所述比值大于所述第一整定值時，啟動所述保護測點對應的保護動作，當所述比值小于所述第一整定值時，則不啟動保護動作。
[0023]可選的，所述保護模塊包括：第二比較子模塊，用于分別比較所述比值和第一整定值以及所述比值和第二整定值的大小關系，其中所述第二整定值小于所述第一整定值；第二動作子模塊，用于在所述比值大于所述第一整定值，啟動所述保護測點對應的保護動作，在所述比值小于第一整定值且大于所述第二整定值時，則經過預設延遲時間后進行再次檢測，在所述比值小于所述第二整定值時，則不啟動保護動作。
[0024]可選的，所述第二動作子模塊包括：第三比較子模塊，用于經過預設延遲時間后，
比較所述比值和所述第二整定值的大小關系；第三動作子模塊，用于當所述比值大于所述第二整定值時，啟動所述保護測點對應的保護動作，當所述比值小于所述第二整定值時，則不啟動保護動作。
[0025]可選的，交直流配電網故障保護裝置還包括：啟動判斷模塊，用于根據所述實時電流判斷是否滿足保護啟動條件，若所述實時電流滿足保護啟動條件，則提取所述實時電流對應的開關頻率的高頻電流分量，若所述實時電流不滿足保護啟動條件，則不動作。
[0026]可選的，所述啟動判斷模塊包括：判定子模塊，用于持續間隔獲取所述實時電流并計算連續的若干個所述實時電流的突變量之和，若檢測到突變量之和大于電流保護閾值時，則所述實時電流滿足保護啟動本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種交直流配電網故障保護方法，其特征在于，包括：獲取保護測點的實時電流，所述保護測點位于被測線路上；提取所述實時電流對應的開關頻率的高頻電流分量；根據所述高頻電流分量與所述實時電流的電流總值的比值確定是否啟動針對所述保護測點的保護動作，所述電流總值為流經所述保護測點的電流的大小。2.根據權利要求1所述的交直流配電網故障保護方法，其特征在于，所述根據所述高頻電流分量與所述實時電流的電流總值的比值確定是否啟動針對所述保護測點的保護動作，包括：比較所述比值和第一整定值的大小關系；若所述比值大于所述第一整定值，則啟動所述保護測點對應的保護動作；若所述比值小于所述第一整定值，則不啟動保護動作。3.根據權利要求1所述的交直流配電網故障保護方法，其特征在于，所述根據所述高頻電流分量與所述實時電流的電流總值的比值確定是否啟動針對所述保護測點的保護動作，包括：分別比較所述比值和第一整定值以及所述比值和第二整定值的大小關系，其中所述第二整定值小于所述第一整定值；若所述比值大于所述第一整定值，則啟動所述保護測點對應的保護動作；若所述比值小于第一整定值且大于所述第二整定值，則經過預設延遲時間后進行再次檢測；若所述比值小于所述第二整定值，則不啟動保護動作。4.根據權利要求3所述的交直流配電網故障保護方法，其特征在于，所述經過預設延遲時間后進行再次檢測，包括：經過預設延遲時間后，比較所述比值和所述第二整定值的大小關系；若所述比值大于所述第二整定值，則啟動所述保護測點對應的保護動作；若所述比值小于所述第二整定值，則不啟動保護動作。5.根據權利要求3或4所述的交直流配電網故障保護方法，其特征在于，所述第一整定值的大小為：ρ
setI
＝K
Irel
ρ
I
其中，為所述第一整定值，為第一可靠系數，ρ
I
為所述被測線路發生金屬性故障時所述高頻電流分量與所述電流總值的比值的最小值；所述第二整定值的大小為：ρ
setII
＝K
IIrel
ρ
II
其中，為所述第一整定值，為第二可靠系數，ρ
II
為所述被測線路和所述被測線路的下一級線路發生金屬性故障時所述高頻電流分量與所述電流總值的比值的最小值。6.根據權利要求5所述的交直流配電網故障保護方法，其特征在于，所述被測線路發生金屬性故障時所述高頻電流分量與所述電流總值的比值的最小值為：所述被測線路的末端發生金屬性短路時的所述高頻電流分量與所述電流總值的比值；所述被測線路和所述被測線路的下一級線路發生金屬性故障時所述高頻電流分量與
所述電流總值的比值的最小值為：所述被測線路的下一級線路的末端發生金屬性短路時的所述高頻電流分量與被測線路的末端發生金屬性短路時的電流總值的比值。7.根據權利要求1所述的交直流配電網故障保護方法，其特征在于，在提取所述實時電流對應的開關頻率的高頻電流分量前，還包括：根據所述實時電流判斷是否滿足保護啟動條件，若所述實時電流滿足保護啟動條件，則提取所述實時電流對應的開關頻率的高頻電流分量，若所述實時電流不滿足保護啟動條件，則不動作。8....

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉宗燁，于弘洋，周丁，陸振綱，王英沛，李旭東，楊士慧，陳赟，付超然，
申請(專利權)人：國網上海市電力公司國家電網有限公司，
類型：發明
國別省市：