[发明专利]一种新能源场站送出线路的纵联保护方法及相关装置

说明书

本发明公开了一种新能源场站送出线路的纵联保护方法及相关装置。其中，方法包括：采集故障时刻新能源场站每条送出线路的每相电路数据；根据每相电路数据分别计算每条送出线路两侧的每相差流信号能量以及分布式电容电流能量；根据每相差流信号能量以及分布式电容电流能量的比值作为保护判据，识别区内外故障，其中区内外故障用于确定送出线路的保护方案。解决新能源电源弱出力时，保护性能差的技术问题。

技术领域

本发明涉及电力系统保护技术领域，并且更具体地，涉及一种新能源场站送出线路的纵联保护方法及相关装置。

背景技术

我国新能源并网的规模日益增大，这使得电力系统中呈现高比例新能源与高比例电力电子的“双高”新特性。然而，大规模的新能源场站并入电网中，使得传统电力系统的故障特性被显著影响，短路电流频率非工频、相角受控、幅值受限等故障特性，给传统保护带来了巨大的挑战，影响了新能源电力系统的安全运行。因此对适用于高比例新能源电力系统的保护新原理的研究，对规模化新能源在电力系统中的发展与应用具有重要意义。

针对以工频量为基础的传统保护性能下降的问题，部分学者提出了关于全时域信息量的保护。学者们利用余弦相似度、斯皮尔曼等级相关系数和皮尔逊相关系数来表征新能源场站和电网之间的电流暂态波形的差异，提出了一种基于暂态电流波形的新型纵联保护。然而，上述方法完全依赖线路两侧的电压电流，当新能源场站出力较小时，或并入弱电网的场景下，此时电流幅值整体较小，保护存在性能下降，甚至出现拒动的风险。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种新能源场站送出线路的纵联保护方法及相关装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种新能源场站送出线路的纵联保护方法，包括：

采集故障时刻新能源场站每条送出线路的每相电路数据；

根据每相电路数据分别计算每条送出线路两侧的每相差流信号能量以及分布式电容电流能量；

根据每相差流信号能量以及分布式电容电流能量的比值作为保护判据，识别区内外故障，其中区内外故障用于确定送出线路的保护方案。

可选地，采集故障时刻新能源场站每条送出线路的每相电路数据的操作，包括：

在继电保护启动判据满足启动元件启动的情况下，采集故障时刻新能源场站每条送出线路的每相电路数据。

可选地，继电保护启动判据公式如下：

ΔI_ΦΦMAX＞1.25ΔI_T+ΔI_ZD

其中，是相间电流的半波积分的最大值，△I_ZD为可整定的固定门坎，△I_T为浮动门坎，随着变化量的变化而自动调整。

可选地，根据每相电路数据计算每条送出线路两侧的每相差流信号能量的操作，包括：

对每相电路数据中每条送出线路两侧的电流进行差流处理，确定每条送出线路两侧的差流；

根据每条送出线路两侧的差流，计算每相差流信号能量。

可选地，根据每相电路数据计算送出线路的分布式电容电流能量的操作，包括：

根据每相电路数据中送出线路的长度、故障位置距风电场侧的距离、新能源场站侧的电压以及系统侧的电压，计算分布式电容电流；

根据分布式电容电流，计算分布式电容电流能量。

可选地，根据每相差流信号能量以及分布式电容电流能量的比值作为保护判据，识别区内外故障的操作，包括：

根据保护判据以及预先设置的动作系统，确定区内保护判据；