区内外故障识别方法、装置、设备及计算机存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种区内外故障识别方法、装置、设备及计算机存储介质，涉及电力系统技术领域。该方法包括：在启动保护后，获取采样时间窗内特高压直流线路双端中每一端的线模电压和线模电流；根据线模电压和线模电流，计算得到双端中每一端的电压正向行波和电压反向行波；根据双端中每一端的电压正向行波和电压反向行波，计算得到采样时间窗内的正向电压差动行波和反向电压差动行波；根据采样时间窗内的正向电压差动行波和反向电压差动行波，确定故障类型，故障类型包括区内故障或区外故障。根据本申请实施例，能够有效提高特高压直流输电线路保护的速动性和灵敏性。线路保护的速动性和灵敏性。线路保护的速动性和灵敏性。

【技术实现步骤摘要】
区内外故障识别方法、装置、设备及计算机存储介质


[0001]本申请属于电力系统
，尤其涉及一种区内外故障识别方法、装置、设备及计算机存储介质。

技术介绍

[0002]现阶段，随着特高压直流输电(Ultra
‑
High
‑
Voltage Direct
‑
Current，UHVDC)技术的发展，对于其输电线路中的继电保护要求也越来越高。当直流输电线路由于外部环境或者现场设施质量等因素发生故障时，需要快速准确地对故障类型进行判别分析，以及时进行相应的继电保护或线路干预，避免出现大型的电力事故。
[0003]传统的电流差动保护原理基于基尔霍夫定律，假设被保护元件为集总参数元件，因此得到两侧电流相等的结论。
[0004]然而，目前特高压直流工程中的电流差动保护的动作速度在秒级，远不能达到快速识别故障的要求，并且，当发生带过渡电阻的区内故障时，保护的灵敏度不足。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种区内外故障识别方法、装置、设备及计算机存储介质，能够有效提高特高压直流输电线路保护的速动性和灵敏性。
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种区内外故障识别方法，该区内外故障识别方法包括：
[0007]在启动保护后，获取采样时间窗内特高压直流线路双端中每一端的线模电压和线模电流；
[0008]根据线模电压和线模电流，计算得到双端中每一端的电压正向行波和电压反向行波；
[0009]根据双端中每一端的电压正向行波和电压反向行波，计算得到采样时间窗内的正向电压差动行波和反向电压差动行波；
[0010]根据采样时间窗内的正向电压差动行波和反向电压差动行波，确定故障类型，故障类型包括区内故障或区外故障。
[0011]在一些可能的实施方式中，根据线模电压和线模电流，计算得到双端中每一端的电压反行波，包括：
[0012]对线模电压和线模电流进行高通滤波；
[0013]根据经高通滤波得到的线模电压和线模电流，计算得到双端中每一端的电压反行波。
[0014]在一些可能的实施方式中，高通滤波的截止频率的取值在10赫兹至100赫兹之间。
[0015]在一些可能的实施方式中，根据采样时间窗内的正向电压差动行波和反向电压差动行波，确定故障类型，包括：
[0016]基于采样时间窗内的正向电压差动行波和反向电压差动行波，得到采样时间窗内
每一采样时间点对应的正向电压差动行波差值和反向电压差动行波差值；
[0017]将采样时间窗内每一采样时间点对应的正向电压差动行波差值的绝对值相加，得到采样时间窗下的第一差值总和；以及将采样时间窗内每一采样时间点对应的反向电压差动行波差值的绝对值相加，得到采样时间窗下的第二差值总和；
[0018]基于采样时间窗下的第一差值总和及第二差值总和，确定故障类型。
[0019]在一些可能的实施方式中，基于采样时间窗下的第一差值总和及第二差值总和，确定故障类型，包括：
[0020]在第一差值总和大于第一保护定值和/或第二差值总和大于第二保护定值的情况下，确定故障类型为区内故障；
[0021]在第一差值总和不大于第一保护定值，且第二差值总和不大于第二保护定值的情况下，确定故障类型为区外故障。
[0022]在一些可能的实施方式中，第一保护定值和第二保护定值基于特高压直流线路对应的工程仿真或现场实验中的区外故障的最大电压差动行波确定。
[0023]第二方面，本申请实施例提供了一种区内外故障识别装置，该区内外故障识别装置包括：
[0024]获取模块，用于在启动保护后，获取采样时间窗内特高压直流线路双端中每一端的线模电压和线模电流；
[0025]第一计算模块，用于根据线模电压和线模电流，计算得到双端中每一端的电压正向行波和电压反向行波；
[0026]第二计算模块，用于根据双端中每一端的电压正向行波和电压反向行波，计算得到采样时间窗内的正向电压差动行波和反向电压差动行波；
[0027]确定模块，用于根据采样时间窗内的正向电压差动行波和反向电压差动行波，确定故障类型，故障类型包括区内故障或区外故障。
[0028]第三方面，本申请实施例提供了一种区内外故障识别设备，该区内外故障识别设备包括：
[0029]处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；
[0030]所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如上述本申请实施例中任意一项提供的区内外故障识别方法。
[0031]第四方面，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如上述本申请实施例中任意一项提供的区内外故障识别方法。
[0032]第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备执行如上述本申请实施例中任意一项提供的区内外故障识别方法。
[0033]本申请实施例的区内外故障识别方法、装置、设备及计算机存储介质，能够在启动保护后，通过获取采样时间窗内特高压直流线路双端的线模电压和线模电流，计算双端中每一端的电压正向行波和电压反向行波，进一步地，可以计算得到采样时间窗内的正向电压差动行波和反向电压差动行波，从而可以确定故障类型为区外故障或者区内故障。本申请实施例提供的一种区内外故障识别方法、装置、设备及计算机存储介质，相较于传统的基
于基尔霍夫定律的电流差动保护，依据分布参数线路模型上的行波传输不变性采用行波差动保护，有效提高了特高压直流输电线路保护的速动性和灵敏性。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1是本申请一实施例提供的区内外故障识别方法的流程示意图；
[0036]图2是本申请一实施例提供的特高压直流输电系统仿真模型示意图；
[0037]图3是本申请一实施例提供的故障位置示意图；
[0038]图4a是本申请一实施例提供的F1故障M侧电压及电流波形；
[0039]图4b是本申请一实施例提供的F1故障N侧电压及电流波形；
[0040]图4c是本申请一实施例提供的F1故障M侧保护差动行波结果；
[0041]图5a是本申请一实施例提供的F2故障M侧电压及电流波形；
[0042]图5b是本申请一实施例提供的F2故障N侧电压及电流波形；
[0043]图5c是本申请一实施例提供的F2故障M侧保护差动行波结果；
[0044]图6a是本申请一实施例提供的F3故障M侧电压及电流波形；
[0045]图6b是本申请一实施例提供的F3故障N侧电压及电流波形；
[0046]图6c是本申请一实施例提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种区内外故障识别方法，其特征在于，所述方法包括：在启动保护后，获取采样时间窗内特高压直流线路双端中每一端的线模电压和线模电流；根据所述线模电压和所述线模电流，计算得到所述双端中每一端的电压正向行波和电压反向行波；根据所述双端中每一端的电压正向行波和电压反向行波，计算得到所述采样时间窗内的正向电压差动行波和反向电压差动行波；根据所述采样时间窗内的正向电压差动行波和反向电压差动行波，确定故障类型，所述故障类型包括区内故障或区外故障。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述线模电压和所述线模电流，计算得到所述双端中每一端的电压反行波，包括：对所述线模电压和所述线模电流进行高通滤波；根据所述经高通滤波得到的线模电压和线模电流，计算得到所述双端中每一端的电压反行波。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述高通滤波的截止频率的取值在10赫兹至100赫兹之间。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述采样时间窗内的正向电压差动行波和反向电压差动行波，确定故障类型，包括：基于所述采样时间窗内的正向电压差动行波和反向电压差动行波，得到所述采样时间窗内每一采样时间点对应的正向电压差动行波差值和反向电压差动行波差值；将所述采样时间窗内每一采样时间点对应的正向电压差动行波差值的绝对值相加，得到所述采样时间窗下的第一差值总和；以及将所述采样时间窗内每一采样时间点对应的反向电压差动行波差值的绝对值相加，得到所述采样时间窗下的第二差值总和；基于所述采样时间窗下的所述第一差值总和及所述第二差值总和，确定故障类型。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述采样时间窗下的所述第一差值总和及所述第二差值总和，确定故障类型，包括：在所述第一差值总和大于...

【专利技术属性】
技术研发人员：董新洲，王浩宗，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：