[发明专利]一种有源配电网保护方法

说明书

本发明涉及高比例分布式电源接入的配电网保护领域，具体涉及一种有源配电网保护方法。包括以下步骤：搭建有源配电网；使有源配电网运行；判断有源配电网线路是否异常；若异常则检测线路两端正序电流的故障分量及幅值特征；根据正序电流及故障分量构建训练样本集；根据训练样本集训练一个二分类算法；根据二分类算法判断是保护装置的区内故障还是区外故障；利用二分类算法提取区内、区外故障时线路两端正序电流及其故障分量幅值特征，避免了非同步导致的角度误差对纵联保护的影响，针对纵联保护不能准确识别某些特殊场景下的区内故障问题进行解决，提高了纵联保护方法的可靠性，避免了配电网保护的误动和拒动，保证配电网的安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及高比例分布式电源接入的配电网保护领域，具体涉及一种有源配电网保护方法。

背景技术

随着分布式电源大量并网，传统电力系统拓扑结构发生改变，传统的电流保护存在选择性不足的问题，不再适用于当前的有源配电网。目前，解决高比例分布式电源并网带来的保护问题有四种途径：(1)在故障发生时直接切除分布式电源，可以保持原有配电网的结构，同时在故障发生时能够避免分布式电源对短路潮流的影响，基本无需对原有保护做改动，成本较低。但是要求分布式电源的故障检测能力较强且只有当分布式电源退出系统后原有的保护才能可靠动作，不能够满足继电保护速动性的要求。(2)自适应保护，根据电力系统运行情况和状态变化而实时改变保护原理、性能、特性、定值的保护。由于自适应保护需要实时监测系统运行状态，对于系统的通信水平要求较高。并且我国电网规模日益增大，拓扑结构日益复杂，算法复杂程度也会随之增大，导致计算时间增加，不能满足继电保护的速动性要求。(3)广域保护：利用广域测量系统的相量测量信息，与传统的常规保护配合实现对故障进行快速、可靠和精确地切除。但是广域保护要求系统要有较高的通信水平，同时要求系统具备快速处理大量数据的能力，因此一旦系统通信或数据处理环节出现故障，那么保护就无法发挥作用，在实际应用中还存在许多问题。(4)纵联差动保护：利用某种通信通道将线路两端的电气量(电流、功率的方向等)传送到对端，将两端的电气量比较判断区内、区外故障，在当前有源配电网中应用前景较高，但是目前在配电网中，由于通信水平的限制，纵联差动保护存在非同步问题，成为困扰纵联差动保护成功的难题。

由于分布式电源并网，传统的过电流保护存在选择性不足的难题，纵联保护具有绝对的选择性。但是，由于配电网中通信水平限制导致的非同步问题，使得线路两端电流存在角度误差，基于角度特征的纵联保护会发生拒动或误动。利用正序幅值特征构建保护可以避免角度误差对纵联保护的影响，但是，在某些区内故障场景下，保护拒动。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种有源配电网保护方法，在电网线路中获取正序电流及其故障分量的幅值特征，利用二分类算法构建分类边界，将得到的幅值特征与分类边界比较，从而判断是区内故障还是区外故障。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种有源配电网保护方法，包括以下步骤：

S1.利用纵联差动保护搭建有源配电网；

S2.使有源配电网运行；

S3.判断有源配电网线路是否异常；

S4.若异常则检测线路两端正序电流的故障分量及幅值特征；

S5.根据正序电流及故障分量构建训练样本集；

S6.根据训练样本集训练一个二分类算法；

S7.根据二分类算法判断是配电网线路区内故障还是区外故障。

S8.当发生区内故障时，切断线路，实现电网保护。

作为优选，所述步骤S5根据正序电流及故障分量形成特征向量，根据特征向量构建训练样本集。

作为优选，根据所述步骤S6得到的二分类算法得到决策边界。