利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2025108287012
申请人: 武汉工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.光伏电站接入同塔双回线路的时域距离保护方法,其特征在于,包括:S1,计及光伏电站接入同塔双回线路后对同塔双回线路电气量的影响以及同塔双回线路本身互感的影响,构建光伏电站接入同塔双回线路的序分量故障距离模型;

S2,利用光伏电站接入同塔双回线路中故障回线的零序电流与故障点电流之间的关系对所述序分量故障距离模型进行优化,得到序分量故障距离优化模型;

S3,将所述序分量故障距离优化模型中涉及的第一相关电气参数设定为一预设固定值,以及启动光伏电站接入同塔双回线路运行,以获取所述序分量故障距离优化模型中涉及的第二相关电气参数的测量值;将所述第一相关电气参数的预设固定值和所述第二相关电气参数的测量值代入所述序分量故障距离优化模型后进行基于时域的离散化处理,得到在所述第一相关电气参数的预设固定值下光伏电站侧保护到故障点的实际故障距离;

S4,将在所述第一相关电气参数的预设固定值下光伏电站侧保护到故障点的实际故障距离与整定距离进行比较,以判定在所述第一相关电气参数的预设固定值下是否执行时域距离保护动作;

所述第一相关电气参数为 ; 表示所述故障点的过渡电阻;

光伏电站接入同塔双回线路包括I回线和II回线,设定所述I回线发生故障,则所述故障回线为所述I回线;所述第二相关电气参数包括: 、 、 、 、 、 、 、 和; 、 、 、 、 、 、 、 和 分别表示所述I回线靠近光伏电站侧的电流、所述I回线靠近光伏电站侧的零序电流、所述I回线上单位长度线路的零序电阻、所述I回线上单位长度线路的正序电阻、所述I回线上单位长度线路的零序电感、所述I回线上单位长度线路的正序电感、所述I回线上单位长度线路的互感电阻、所述I回线上单位长度线路的互感电感和所述II回线靠近光伏电站侧的零序电流。

2.根据权利要求1所述的光伏电站接入同塔双回线路的时域距离保护方法,其特征在于,所述S1具体为:构建光伏电站接入同塔双回线路的故障距离模型;

计及光伏电站接入同塔双回线路中故障回线存在的正负零序电流,并代入所述故障距离模型,得到所述序分量故障距离模型。

3.根据权利要求2所述的光伏电站接入同塔双回线路的时域距离保护方法,其特征在于,所述故障距离模型表示为:;

其中, 表示光伏电站接入同塔双回线路时光伏电站侧的电压,和 分别表示所述I回线上单位长度线路的电阻和电感, 表示光伏电站侧保护到所述故障点的实际故障距离,表示所述故障点电流,表示时间。

4.根据权利要求3所述的光伏电站接入同塔双回线路的时域距离保护方法,其特征在于,光伏电站接入同塔双回线路中故障回线存在的正负零序电流表示为:;

其中, 和 分别表示所述I回线靠近光伏电站侧的正序电流和负序电流;

所述序分量故障距离模型表示为:

其中,在同塔双回线路中, , , 表示所述I回线上单位长度线路的负序电阻, 表示所述I回线上单位长度线路的负序电感。

5.根据权利要求4所述的光伏电站接入同塔双回线路的时域距离保护方法,其特征在于,在所述S2中,光伏电站接入同塔双回线路中故障回线的零序电流与故障点电流之间的关系表示为:;

其中, 表示复数系数,且 , 和 分别表示 的实部和虚部;

所述序分量故障距离优化模型表示为:

其中, 和 分别表示所述I回线上的零序电阻补偿系数和零序电感补偿系数,且所述零序电阻补偿系数和所述零序电感补偿系数表示为:。

6.根据权利要求5所述的光伏电站接入同塔双回线路的时域距离保护方法,其特征在于,在所述S3中,将所述第一相关电气参数的预设固定值和所述第二相关电气参数的测量值代入所述序分量故障距离优化模型后进行基于时域的离散化处理,具体为:将所述第一相关电气参数的预设固定值和所述第二相关电气参数的测量值代入所述序分量故障距离优化模型,得到序分量故障距离简化模型;所述序分量故障距离简化模型表示为:;

其中, 、 和 均表示所述序分量故障距离优化模型的系数,且:

利用差分代替微分对所述序分量故障距离简化模型进行基于时域的离散化处理,得到在所述第一相关电气参数的预设固定值下光伏电站侧保护到故障点的实际故障距离。

7.根据权利要求6所述的光伏电站接入同塔双回线路的时域距离保护方法,其特征在于,在所述S4中,执行时域距离保护动作的判据为: ;其中, 表示所述整定距离。

8.根据权利要求6所述的光伏电站接入同塔双回线路的时域距离保护方法,其特征在于,在所述S3之后,还包括:S5,多次改变所述第一相关电气参数的预设固定值,且在每次改变所述第一相关电气参数的预设固定值后执行所述S3,得到在所述第一相关电气参数的多个不同预设固定值下光伏电站侧保护到故障点的实际故障距离;

将在所述第一相关电气参数的各个不同预设固定值下光伏电站侧保护到故障点的实际故障距离与所述整定距离进行对比,以判定在所述第一相关电气参数的各个不同预设固定值下是否执行时域距离保护动作,以及求出所述实际故障距离与所述整定距离的误差度。

9.根据权利要求6至8任一项所述的光伏电站接入同塔双回线路的时域距离保护方法,其特征在于,所述第一相关电气参数的预设固定值的取值范围为0 300Ω。

~

10.光伏电站接入同塔双回线路的时域距离保护系统,其特征在于,包括:建模模块,其用于计及光伏电站接入同塔双回线路后对同塔双回线路电气量的影响以及同塔双回线路本身互感的影响,构建光伏电站接入同塔双回线路的序分量故障距离模型;

优化模块,其用于利用光伏电站接入同塔双回线路中故障回线的零序电流与故障点电流之间的关系对所述序分量故障距离模型进行优化,得到序分量故障距离优化模型;

计算模块,其用于将所述序分量故障距离优化模型中涉及的第一相关电气参数设定为一预设固定值,以及启动光伏电站接入同塔双回线路运行,以获取所述序分量故障距离优化模型中涉及的第二相关电气参数的测量值;将所述第一相关电气参数的预设固定值和所述第二相关电气参数的测量值代入所述序分量故障距离优化模型后进行基于时域的离散化处理,得到在所述第一相关电气参数的预设固定值下光伏电站侧保护到故障点的实际故障距离;

保护模块,其用于将在所述第一相关电气参数的预设固定值下光伏电站侧保护到故障点的实际故障距离与整定距离进行比较,以判定在所述第一相关电气参数的预设固定值下是否执行时域距离保护动作;

所述第一相关电气参数为 ; 表示所述故障点的过渡电阻;

光伏电站接入同塔双回线路包括I回线和II回线,设定所述I回线发生故障,则所述故障回线为所述I回线;所述第二相关电气参数包括: 、 、 、 、 、 、 、 和; 、 、 、 、 、 、 、 和 分别表示所述I回线靠近光伏电站侧的电流、所述I回线靠近光伏电站侧的零序电流、所述I回线上单位长度线路的零序电阻、所述I回线上单位长度线路的正序电阻、所述I回线上单位长度线路的零序电感、所述I回线上单位长度线路的正序电感、所述I回线上单位长度线路的互感电阻、所述I回线上单位长度线路的互感电感和所述II回线靠近光伏电站侧的零序电流。