【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统优化，具体为一种基于新型配电系统的一二次协同规划方法。
技术介绍
1、在电力系统中，配电系统作为连接电源与用户的桥梁，其稳定性和可靠性对于保障电力供应具有重要意义，然而，随着全球能源结构的转型和可再生能源技术的快速发展，分布式新能源的大规模接入给传统配电系统带来了前所未有的挑战。
2、传统配电系统的保护技术主要依赖于固定的保护定值和相对简单的逻辑判断，难以实时准确地反映配电网的动态变化，当分布式新能源大量接入时，配电网的故障特性变得复杂多样，传统的保护方法往往存在以下问题：一是保护定值设置不合理，导致保护误动或拒动，二是故障检测与定位不够准确，延长了故障处理时间，三是缺乏一二次系统的协同规划，使得保护机制与配电网的物理结构不匹配，降低了系统的整体性能和可靠性，此外，传统保护机制还往往依赖于电压互感器等设备，这些设备在复杂电磁环境下可能受到干扰，影响保护性能。
3、针对上述问题，有必要对现有的一二次系统协同规划方法进行优化，通过构建配电网模型与故障特征分析，设计能够实时监测系统运行状态并自动调整保护定值的自适应保护机制，同时，研究了不依赖传统电压互感器的单端量方向保护原理，因此，开发一种能够综合实现上述特点的一种基于新型配电系统的一二次协同规划方法具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种基于新型配电系统的一二次协同规划方法，它能够通过构建配电网模型与故障特征分析，设计了一套能够实时监测系统运
2、本专利技术为解决上述技术问题，提供如下技术方案：一种基于新型配电系统的一二次协同规划方法，该方法包括以下具体步骤：
3、s100，构建配电网模型与故障特征分析：搭建包含分布式新能源的配电网模型，模拟不同新能源接入场景下的运行状态，利用仿真工具分析新能源接入对配电网故障分布特征的影响，提取关键故障参数；
4、s200，设计自适应保护机制：基于分析结果，设计自适应保护算法，设定保护定值调整策略，根据实时监测的线路故障特征参数动态调整保护定值，同时引入不依赖传统电压互感器的单端量方向保护原理；
5、s300，实现故障快速处理机制：研究并实现不依赖传统电压互感器的单端量方向保护原理，并利用载波通信和5g高速通信技术，建立保护设备之间的快速数据交互机制，同时设计故障隔离策略，在故障发生时能够迅速定位并隔离故障区域；
6、s400，一二次系统协同规划：综合分析分布式新能源接入对配电网一次系统的影响，优化物理形态和网架结构，根据自适应保护机制和故障快速处理机制的需求，配置相应的二次保护设备，并制定一二次协同规划方案；
7、s500，实施与验证：在配电网中实施规划方法，安装并调试相关设备，进行现场测试，验证自适应保护机制和故障快速处理机制的有效性，并根据测试结果进行必要的调整和优化。
8、进一步地，所述步骤s100包括：
9、s101，收集配电网基础数据，包括电网结构、设备参数和分布式新能源接入点；
10、s102，使用电力系统仿真软件搭建包含分布式新能源的配电网模型，设置不同的新能源接入场景，模拟各种故障情况；
11、s103，运行仿真模型，记录并收集线路故障数据，包括故障电流、电压波形和故障位置，对收集到的线路故障数据进行统计分析，提取关键故障特征参数。
12、更进一步地，所述步骤s103对收集到的线路故障数据进行统计分析，提取关键故障特征参数，具体地，对于线路故障数据集d＝{(x1,y1),…,(xn,yn)}，其中xi是第i个故障样本的特征向量，yi是与该样本相关联的标签，其故障提取的公式为：z＝wtφ(x)+b，其中，z是提取出的关键故障特征参数向量，w是变换矩阵，其列向量定义了从原始特征空间到关键特征空间的映射，φ(x)是特征变换函数，b是偏置向量，当电流故障的时候，以电流为故障特征参数，收集故障前后的电流变化数据，当电压故障的时候，以电压为故障特征参数，收集故障前后的电压变化数据，并且以上故障特征参数需要依据断路器设定的保护动作延时时间。
13、更进一步地，所述步骤s200包括：
14、s201，根据故障特征分析结果，确定保护策略的需求，并设计自适应保护算法，实时监测配电网的运行状态，包括电流和电压参数；
15、s202，在算法中设置动态调整保护定值的逻辑，根据监测到的故障特征参数自动调整保护定值；
16、s203，将算法集成到保护装置中，并进行现场调试和验证。
17、更进一步地，所述步骤s201根据线路故障特征分析结果，确定保护策略的需求，并设计自适应保护算法，具体地，定义自适应函数，该函数根据实时状态和历史信息来输出保护策略，其计算公式为：at＝π(st,ht)，其中，st表示配电网在时刻t的实时状态，ht表示到时刻t为止的历史信息，at是根据st和ht计算出的保护策略，当函数根据实时状态进行更新时，通过调整π函数的参数和结构来实现，其迭代公式为：πnew＝update(πold,δ)，其中，πold是更新前的自适应函数，δ是根据反馈计算出的更新量，πnew是更新后的自适应函数。
18、更进一步地，所述步骤s202包括：
19、(1)根据故障识别结果和电力系统的保护需求，制定保护定值调整策略，并考虑电力系统的复杂性和不确定性，对制定的保护定值调整策略进行优化；
20、(2)根据保护定值调整策略，结合实时监测到的电力系统参数，计算出新的保护定值，将计算出的新保护定值发送到保护设备，实现保护定值的动态调整；
21、(3)收集保护定值调整后的系统运行数据和保护动作记录，进行反馈分析，评估保护定值调整的效果，检查是否达到了预期的保护效果，并对出现的问题进行排查和处理。
22、更进一步地，所述步骤s300包括：
23、s301，研究并确定不依赖传统电压互感器的单端量方向保护原理的实现方案；
24、s302，设计并开发基于载波通信和5g高速通信技术的保护设备数据交互系统；
25、s303，制定故障隔离策略，包括确定故障隔离的判据和隔离动作的时间序列，在保护设备中集成故障快速处理机制，并进行测试。
26、更进一步地，所述步骤s301不依赖传统电压互感器的单端量方向保护原理的实现方案为：
27、(1)在直流线路的一侧安装高灵敏度的电流和电压传感器，用于检测暂态行波及电流突变量δi(t)和电压突变量δu(t)；
28、(2)根据检测到的电流突变量δi(t)和电压突变量δu(t)计算暂态功率δp(t)：
29、δp(t)＝δi(t)·δu(t)
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1.一种基于新型配电系统的一二次协同规划方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于新型配电系统的一二次协同规划方法，其特征在于，所述步骤S100包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于新型配电系统的一二次协同规划方法，其特征在于，所述步骤S103，对收集到的线路故障数据进行统计分析，提取关键线路故障特征参数，具体地，对于线路故障数据集D＝{x1,y1,…,xn,yn}，其中xi是第i个故障样本的特征向量，yi是与该样本相关联的标签，其故障提取的公式为：z＝WTφx+b，其中，z是提取出的关键故障特征参数向量，W是变换矩阵，其列向量定义了从原始特征空间到关键特征空间的映射，φx是特征变换函数，b是偏置向量，当电流故障的时候，以电流为故障特征参数，收集故障前后的电流变化数据，当电压故障的时候，以电压为故障特征参数，收集故障前后的电压变化数据，并且以上故障特征参数需要依据断路器设定的保护动作延时时间。
4.根据权利要求1所述的一种基于新型配电系统的一二次协同规划方法，其特征在于，所述步骤S200包括：
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6.根据权利要求4所述的一种基于新型配电系统的一二次协同规划方法，其特征在于，所述步骤S202包括：
7.根据权利要求1所述的一种基于新型配电系统的一二次协同规划方法，其特征在于，所述步骤S300包括：
8.根据权利要求6所述的一种基于新型配电系统的一二次协同规划方法，其特征在于，所述步骤S301，不依赖传统电压互感器的单端量方向保护原理的实现方案为：
9.根据权利要求1所述的一种基于新型配电系统的一二次协同规划方法，其特征在于，所述步骤S400包括：
10.根据权利要求1所述的一种基于新型配电系统的一二次协同规划方法，其特征在于，所述步骤S500包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于新型配电系统的一二次协同规划方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于新型配电系统的一二次协同规划方法，其特征在于，所述步骤s100包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于新型配电系统的一二次协同规划方法，其特征在于，所述步骤s103，对收集到的线路故障数据进行统计分析，提取关键线路故障特征参数，具体地，对于线路故障数据集d＝{x1,y1,…,xn,yn}，其中xi是第i个故障样本的特征向量，yi是与该样本相关联的标签，其故障提取的公式为：z＝wtφx+b，其中，z是提取出的关键故障特征参数向量，w是变换矩阵，其列向量定义了从原始特征空间到关键特征空间的映射，φx是特征变换函数，b是偏置向量，当电流故障的时候，以电流为故障特征参数，收集故障前后的电流变化数据，当电压故障的时候，以电压为故障特征参数，收集故障前后的电压变化数据，并且以上故障特征参数需要依据断路器设定的保护动作延时时间。
4.根据权利要求1所述的一种基于新型配电系统的一二次协同规划方法，其特征在于，所述步骤s200包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于新型配电系统的一二次协同规划方法，其特征在于，所述步骤s201，根据线路故障...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙哲彬，王鹏，张皓阳，李煜峰，田毅帅，冯艳阳，崔子倜，孙舒熳，王伟，郭俊，姜伟，邢炜，樊海龙，
申请(专利权)人：内蒙古电力集团有限责任公司内蒙古电力经济技术研究院分公司，
类型：发明
国别省市：
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