配电线路保护方法、装置和电子设备与流程

专利2025-07-18  16


本技术涉及电路保护,特别是涉及一种配电线路保护方法、装置、电子设备、存储介质和计算机程序产品。


背景技术:

1、随着光伏、风电、小水电等分布式电源接入配电网,给配电网的线路保护带来巨大的技术挑战。分布式电源的助增作用以及外汲作用,会导致配电网的三段式电流保护的保护范围发生延伸和缩短,从而降低电流保护可靠性,引发保护误动作、拒动作问题等。

2、相关技术中,电流差动保护可以解决配电网中的保护失效问题,但是由于分布式电源分支的接入,电流差动保护失去应用前提,导致在分布式电源广泛接入场景下中压配电线路三段式过流保护失效,从而无法对中压配电线路故障进行辨识,降低中压配电线路的安全性。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提升中压配电线路安全性的配电线路保护方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

2、第一方面,本技术提供了一种配电线路保护方法。所述方法包括:

3、获取配电线路两侧的电压波形数据数组,以及所述配电线路两侧的电流波形数据数组;

4、对所述电流波形数据数组进行滤波处理,得到滤波后的电流波形数据数组;

5、确定所述电压波形数据数组对应的电压合格率,并在所述配电线路两端的电压合格率满足判别范围的情况下,确定所述滤波后的电流波形数据数组对应的波形相似度;

6、基于所述波形相似度和判别阈值,确定所述配电线路的区段判别判据,并基于所述区段判别判据和所述配电线路的过流保护判据,确定所述配电线路的保护策略;所述判别阈值是基于配电网仿真模型对不同故障情况下配电线路的波形相似度进行仿真后确定的。

7、在其中一个实施例中,所述对所述电流波形数据数组进行滤波处理,得到滤波后的电流波形数据数组,包括:

8、基于截止频率和滤波器阶数,对所述配电线路两侧的电流波形数据数组中多相电对应的第一元素进行计算,得到各所述第一元素对应的滤波值;所述截止频率用于表示信号中允许通过的最低频率;

9、将所述多相电中每相对应的滤波值合并,得到所述配电线路两侧滤波后的电流波形数据数组。

10、在其中一个实施例中,所述确定所述电压波形数据数组对应的电压合格率,包括:

11、针对所述配电线路两侧的电压波形数据数组,确定所述电压波形数据数组中多相电对应的第二元素的平方和;

12、将所述第二元素的数量与所述配电线路的预设电压值的平方相乘,得到乘积值;

13、确定所述平方和与所述乘积值的商值为所述电压波形数据数组对应的电压合格率。

14、在其中一个实施例中,所述滤波后的电流波形数据数组包括第一侧波形数组和第二侧波形数组;所述在所述配电线路两端的电压合格率满足判别范围的情况下,确定所述滤波后的电流波形数据数组对应的波形相似度,包括:

15、若所述配电线路两端的任意一个电压合格率在所述判别范围内,针对多相电中的每一相,确定所述第一侧波形数组中各第三元素的第一平方和、所述第二侧波形数组中各第三元素的第二平方和,以及所述第一侧波形数组与所述第二侧波形数组相同位置的两个第三元素的乘积对应的第三平方和;

16、对所述第一平方和、所述第二平方和与所述第三平方和进行两种不同的一级运算处理,得到第一结果和第二结果;

17、确定所述第一结果和所述第二结果的商为所述滤波后的电流波形数据数组中每一相对应的波形相似度。

18、在其中一个实施例中,所述方法还包括:

19、确定预设的配电网数据和配电网结构图,所述配电网结构图包括连接好的系统电源、分布式电源、架空线路和负载设备;所述配电网数据包括所述系统电源、所述分布式电源、所述架空线路和所述负载设备各自对应的数据;

20、通过所述配电网仿真模型对所述配电网数据和所述配电网结构图进行仿真,确定基于不同故障工况下的故障线路两侧和非故障线路两侧对应的电流波形数据;

21、基于所述电流波形数据,确定所述故障线路对应的第一电流波形相似度系数数组,以及所述非故障线路对应的第二电流波形相似度系数数组;

22、根据所述第一电流波形相似度系数数组中的最大值,以及所述第二电流波形相似度系数数组中的最小值,确定判别阈值。

23、在其中一个实施例中,所述基于所述波形相似度和判别阈值,确定所述配电线路的区段判别判据,包括:

24、若多相电中各项的波形相似度均大于等于所述判别阈值,则确定所述配电线路发生故障;

25、若多相电中各项的任意一项波形相似度小于所述判别阈值,则确定所述配电线路未发生故障。

26、在其中一个实施例中,所述保护策略包括即时跳闸策略、延时跳闸策略和闭锁保护策略;所述基于所述区段判别判据和所述配电线路的过流保护判据,确定所述配电线路的保护策略,包括:

27、若所述配电线路发生故障,且所述配电线路两侧的任意一项电流有效值大于预设阈值,则确定即时跳闸策略为所述配电线路的保护策略;

28、若所述配电线路发生故障,且所述配电线路两侧的所述电流有效值均小于所述预设阈值,则确定所述延时跳闸策略为所述配电线路的保护策略;

29、若所述配电线路未发生故障,且所述配电线路两侧的任意一项电流有效值大于所述预设阈值,则确定所述延时跳闸策略为所述配电线路的保护策略;

30、若所述配电线路未发生故障,且所述配电线路两侧的所述电流有效值均小于所述预设阈值,则确定所述闭锁保护策略为所述配电线路的保护策略。

31、在其中一个实施例中,所述方法还包括:

32、针对所述配电线路两侧的所述滤波后的电压波形数据数组,确定所述滤波后的电流波形数据数组中,多相电包含的每一相电对应的第三元素的平方和,为第四平方和;

33、基于所述第四平方和与预设值的商值,确定所述配电线路两侧的电流有效值。

34、第二方面,本技术还提供了一种配电线路保护装置。所述装置包括:

35、数据获取模块,用于获取配电线路两侧的电压波形数据数组,以及所述配电线路两侧的电流波形数据数组;

36、电流滤波模块,用于对所述电流波形数据数组进行滤波处理,得到滤波后的电流波形数据数组;

37、相似度确定模块,用于确定所述电压波形数据数组对应的电压合格率,并在所述配电线路两端的电压合格率满足判别范围的情况下,确定所述滤波后的电流波形数据数组对应的波形相似度;

38、策略确定模块,用于基于所述波形相似度和判别阈值,确定所述配电线路的区段判别判据,并基于所述区段判别判据和所述配电线路的过流保护判据,确定所述配电线路的保护策略;所述判别阈值是基于配电网仿真模型对不同故障情况下配电线路的波形相似度进行仿真后确定的。

39、第三方面,本技术还提供了一种电子设备。所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述方法的步骤。

40、第四方面,本技术还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述方法的步骤。

41、第五方面,本技术还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述方法的步骤。

42、上述配电线路保护方法、装置、电子设备、存储介质和计算机程序产品,通过获取配电线路两侧的电流波形数据数组,并对电流波形数据数组滤波,得到滤波后的电流波形数据数组。并且获取配电线路两侧的电压波形数据数组,确定电压波形数据数组对应的电压合格率,在确定配电线路两端的电压合格率满足判别范围的情况下,对滤波后的电流波形数据数组进行处理,得到对应的波形相似度。保护终端根据波形相似度和判别阈值,确定配电线路的区段判别判据。区段判别判据可以使保护终端根据波形相似度初步判断配电线路是否发生故障。保护终端同时根据区段判别判据,以及配电线路的过流保护判据,确定对配电线路的保护策略。

43、上述方法可以获取配电线路两侧的电压、电流,两个维度的波形数据,并对波形数据进行处理,从而增加用于确定保护策略的数据维度,提升确定保护策略的精准度。之后,需要在电压、电流对应的电压合格率、波形相似度分别满足判别范围、判别判据的情况下,确定是否对配电线路进行保护,能够准确地识别并确定执行保护策略的前提条件,并依据区段判别判据和过流保护判据综合确定具体的保护策略,提升配电线路的安全性。


技术特征:

1.一种配电线路保护方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述电流波形数据数组进行滤波处理,得到滤波后的电流波形数据数组,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述电压波形数据数组对应的电压合格率,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述滤波后的电流波形数据数组包括第一侧波形数组和第二侧波形数组;所述在所述配电线路两端的电压合格率满足判别范围的情况下,确定所述滤波后的电流波形数据数组对应的波形相似度,包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述波形相似度和判别阈值,确定所述配电线路的区段判别判据,包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述保护策略包括即时跳闸策略、延时跳闸策略和闭锁保护策略;所述基于所述区段判别判据和所述配电线路的过流保护判据,确定所述配电线路的保护策略,包括:

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

9.一种配电线路保护装置,其特征在于,所述装置包括:

10.一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。


技术总结
本申请涉及一种配电线路保护方法、装置和电子设备,涉及电路保护技术领域。所述方法包括:获取配电线路两侧的电压波形数据数组,以及配电线路两侧的电流波形数据数组;对电流波形数据数组进行滤波处理,得到滤波后的电流波形数据数组;确定电压波形数据数组对应的电压合格率,并在配电线路两端的电压合格率满足判别范围的情况下,确定滤波后的电流波形数据数组对应的波形相似度;基于波形相似度和判别阈值,确定配电线路的区段判别判据,并基于区段判别判据和配电线路的过流保护判据,确定配电线路的保护策略;判别阈值是基于配电网仿真模型对不同故障情况下配电线路的波形相似度进行仿真后确定的。采用本方法能够提升配电线路的安全性。

技术研发人员:蔡燕春,张少凡,李妍红,秦绮蒨,蒋雨晨,李新军,高强,汪华
受保护的技术使用者:广东电网有限责任公司广州供电局
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
转载请注明原文地址: https://tieba.8miu.com/read-16001.html

最新回复(0)