【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有源配电网线路保护，尤其涉及一种基于路图gft的有源配电网纵联保护方法。
技术介绍
1、随着大规模逆变型分布式电源(inverter interfaced distributedgeneration，iidg)的接入，配电网原有的单电源辐射型网络结构发生了变化，变为多端供电系统，因此含iidg的配电网潮流流向、运行方式和短路电流故障特性复杂多变，常规的配电网电流保护等将不再适用，不利于配电网的安全运行，iidg渗透率提高也给配电网故障检测带来了一定的挑战。
2、王英英，张今，李勇(基于时间序列动态匹配的含iidg配电网纵联保护[j/ol].电力系统及其自动化学报，1-10[2024-04-18].)通过分析逆变型分布式电源与传统电源暂态电流波形的差异，充分考虑纵联同步误差的影响，为提升含逆变型分布式电源接入的配电网电流差动保护抗同步误差能力，提出了基于时间序列动态匹配的含逆变型分布式电源配电网纵联保护原理。通过对线路两侧电流采样值序列进行动态匹配识别故障，降低了线路两侧采样数据同步要求，引入时域波形平均欧式距离构造保护判据提升灵敏度。但此方法未考虑存在噪声的情况，在存在一定的噪声干扰，此方法可能会失效。
3、廖小君，冯先正，张里等(一种基于录波启动信息的电网故障诊断特征向量中心性方法[j].四川电力技术，2021，44(06)：1-6+44.)提出了一种根据故障录波启动信息进行图信号建模，并基于网络节点特征向量中心性算法的输电电网故障诊断方法。首先，从继电保护及故障信息主站的故障录波启动信息
4、上述文献所提出的方法各有不足之处，均未考虑分布式电源的接入或噪声的影响，在分布式电源接入配电网并且存在噪声干扰时，其算法可能会失效。为了解决该问题，本专利技术提出一种基于路图gft的有源配电网纵联保护方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提出一种基于路图gft的有源配电网纵联保护方法以解决
技术介绍
中所提出的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种基于路图gft的有源配电网纵联保护方法，包括以下步骤：
4、s1、采集线路靠近电源的母线侧a相、b相、c相电流，当任一相电流突变量连续3个采样值超过预设的启动阈值，则保护启动，进入下一步；同理，采集线路靠近负荷的母线侧a相、b相、c相电流；
5、s2、基于s1中所得的a相、b相、c相电流，构造线路两侧各相路图，以每相各采样点为顶点，以各相邻顶点之间的连接为边，以各采样值为各顶点的输入信号，形成各相的输入信号数组、各相路图的邻接矩阵；
6、s3、针对s2中所得的线路两侧各相每个路图，计算其拉普拉斯矩阵；然后对所得的拉普拉斯矩阵进行标准正交分解，得到对应的特征向量矩阵；
7、s4、基于s2～s3所述操作，对于每个路图，将其输入信号数组与对应的特征向量矩阵相乘，得到该路图的各个gft谱系数，形成对应的gft谱系数数组，然后计算该数组的平滑度；
8、s5、对s4中所得两侧的平滑度进行归一化处理，获得两侧的平滑度归一化数组；计算线路两侧每相平滑度归一化数组的差的绝对值，获得线路两侧每相平滑度归一化数组之间的距离数组；
9、s6、针对s5中所得的线路两侧每相平滑度归一化数组之间的距离数组中每个元素，计算其对应的相似系数，进而构建该距离数组对应的相似系数数组；利用所得的相似系数数组计算线路各相的故障度；
10、s7、将s6中所得线路各相的故障度与预设的保护阈值进行比较，建立线路故障保护判据。
11、优选地，所述s1具体包括如下内容：
12、采集线路mn靠近电源的母线m侧a相、b相、c相电流当任一相电流突变量连续3个采样值超过0.1倍额定电流时，保护启动；同理，采集线路mn靠近负荷的母线n侧a相、b相、c相电流
13、优选地，所述s2具体包括如下内容：
14、利用s1中所得故障后线路mn的m侧每个采样点前一个时间窗内的a相电流信号以各采样点为顶点，以各相邻顶点之间的连接为边，以各采样值为各顶点的输入信号，构造输入信号数组signal_ma；构造线路mn的m侧a相电流当前采样点的路图gma，所述gma包括p个顶点；构造邻接矩阵wma，所述wma中对角线元素为0，对于wma中非对角线元素，两个相邻顶点之间的边的权重为1，两个非相邻顶点之间的边的权重为0；
15、类似地，分别构造出线路mn的m侧b相、c相路图gmb、gmc和输入信号数组signal_mb、signal_mc以及n侧a相、b相、c相路图gna、gnb、gnc和输入信号数组signal_na、signal_nb、signal_nc。
16、优选地，所述s3具体包括如下内容：
17、s3.1、针对两侧三相每个路图，计算其拉普拉斯矩阵l，具体计算公式为：
18、l＝d-w
19、其中，d表示度矩阵；d的对角线元素为节点i的度数表示路图中与节点i有连接关系的权重之和，d的非对角线元素为0；
20、s3.2、对矩阵l进行标准正交分解，得到其特征向量矩阵v，所述v中每一列都是一个特征向量。
21、优选地，所述s4具体包括如下内容：
22、s4.1、对于线路故障后每个采样时刻t前一个周波时间窗内线路mn的m侧a相路图gma，将输入信号数组signal_ma与对应的矩阵v相乘，得到采样时刻t下m侧a相路图gma的gft谱系数数组fma，所述fma包含p个元素；第l个谱系数fma(l)是输入信号数组中各元素分别与v中第l列特征向量中对应元素相乘的和，即：
23、
24、s4.2、计算采样时刻t下线路mn的m侧a相路图gma的gft谱系数数组fma的平滑度sma(t)，即：
25、sma(t)＝fmalfmat (9)
26、式中，上标t表示数组的转置运算；
27、s4.3、重复上述s4.1～s4.2所述操作，得到采样时刻t下m侧b相、c相平滑度smb(t)、smc(t)、n侧a相、b相、c相平滑度sna(t)、snb(t)、snc(t)；
28、s4.4、利用当前时刻前一个周波内各时刻的平滑度，得到线路mn的m侧a相、b相、c相平滑度数组sma、smb、smc、n侧a相、b相、c相平滑度数组sna、snb、snc。
29、优选地，所述s5具体包括如下内容：
30、s5.1对每个平滑度进行归一化处理，将其转化到区间[0,1]；对于m侧a相平滑度数组sma中第i个元素sma(i)，归一化后平滑度值为sma_n(i)：
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【技术保护点】
1.一种基于路图GFT的有源配电网纵联保护方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于路图GFT的有源配电网纵联保护方法，其特征在于，所述S1具体包括如下内容：
3.根据权利要求2所述的一种基于路图GFT的有源配电网纵联保护方法，其特征在于，所述S2具体包括如下内容：
4.根据权利要求3所述的一种基于路图GFT的有源配电网纵联保护方法，其特征在于，所述S3具体包括如下内容：
5.根据权利要求4所述的一种基于路图GFT的有源配电网纵联保护方法，其特征在于，所述S4具体包括如下内容：
6.根据权利要求5所述的一种基于路图GFT的有源配电网纵联保护方法，其特征在于，所述S5具体包括如下内容：
7.根据权利要求6所述的一种基于路图GFT的有源配电网纵联保护方法，其特征在于，所述S6具体包括如下内容：
8.根据权利要求7所述的一种基于路图GFT的有源配电网纵联保护方法，其特征在于，所述S7具体包括如下内容：
【技术特征摘要】
1.一种基于路图gft的有源配电网纵联保护方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于路图gft的有源配电网纵联保护方法，其特征在于，所述s1具体包括如下内容：
3.根据权利要求2所述的一种基于路图gft的有源配电网纵联保护方法，其特征在于，所述s2具体包括如下内容：
4.根据权利要求3所述的一种基于路图gft的有源配电网纵联保护方法，其特征在于，所述s3具体包括如下内容：
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐吉庆，童晓阳，崔馨文，王英琪，罗学文，何威志，肖宇翔，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：
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