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专利号: 2021112553829
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于单端量保护的配电网故障检测方法,其特征在于,应用于连接限流电抗器的直流配电网中,检测方法步骤包括:S1:获取直流配电网在正常运行状态下的第一参数,所述第一参数包括正极限流电抗器端电压,负极限流电抗器端电压,正极线路对地电压以及负极线路对地电压;

S2:基于所述第一参数,构建保护启动判据与故障识别判据;

S3:获取直流配电网在出现故障状态下的第二参数,所述第二参数包括故障正极限流电抗器端电压,故障负极限流电抗器端电压,故障正极线路对地电压以及故障负极线路对地电压;

S4:基于所述保护启动判据与所述故障识别判据,判断所述第二参数是否满足保护启动判据以及故障识别判据,若同时满足,则该直流配电网出现区内故障,并对区内故障进行故障切除;

所述步骤S2中,具体步骤方法包括:

基于虚拟补偿策略,将所述正极限流电抗器端电压与所述负极限流电抗器端电压构建为所述故障识别判据;

基于所述正极线路对地电压与所述负极线路对地电压,构建所述启动判据;

所述保护启动判据具体为:

max(dUP/dt,dUN/dt)>Uset

max为最大值计算符号,Uset为保护启动判据的整定值;UP为正极线路对地电压,dUP/dt为正极线路对地电压变化量值;UN为负极线路对地电压,dUN/dt为负极线路对地电压变化量值;

所述UP的变化量值以及UN的变化量值分别为:

ΔUP是ΔT时间间隔内正极线路电压差值,ΔUN是ΔT时间间隔内负极线路电压差值;

所述保护启动判据定值Uset的具体表达式为:

Uset=max(dU/dt)

dU/dt为正常运行时线路电压的变化率;

所述故障识别判据具体为:

max(|US.P|,|US.N|)>US.setmax为最大值计算符号,US.set为故障识别判据的整定值,US.P为虚拟补偿后的正极限流电抗器的端电压、US.N为虚拟补偿后的负极限流电抗器的端电压;

所述US.P、US.N的具体表达式为:

k为虚拟补偿系数,f(u)P为正极限流电抗器的端电压、f(u)N为负极限流电抗器的端电压;

所述虚拟补偿系数k的具体表达式为:

k=1+LS/xL

LS为被保护线路上安装的限流电抗器等效电感值,x为被保护线路长度,L为单位长度线路的等值电感值;

所述故障识别判据定值US.set具体表达式为:

US.set=0.3U0

U0为直流配电网的额定直流电压。

2.根据权利要求1所述的基于单端量保护的配电网故障检测方法,其特征在于,所述步骤S4的子步骤包括:S41:判断所述故障正极线路对地电压与所述故障负极线路对地电压是否满足保护启动判据,若满足,执行步骤S42;

S42:判断所述故障正极限流电抗器端电压与所述故障负极限流电抗器端电压是否满足故障识别判据,若满足,则该直流配电网的故障为区内故障。

3.基于单端量保护的配电网故障定位方法,其特征在于,应用于如权利要求1~2任一一种所述检测方法所检测到的发生区内故障的直流配电网,定位方法具体包括:判断所述第二参数中,故障正极限流电抗器端电压与故障负极限流电抗器的端电压比值K的大小,若K小于0时,直流配电网中发生的故障为两极短路故障;若K大于1时,直流配电网中发生的故障为负极接地故障;若K大于0且小于1时,直流配电网中发生的故障为正极接地故障。

4.基于单端量保护的配电网故障检测系统,其特征在于,实现如权利要求1或2所述的故障检测方法,包括第一参数模块、判据构建模块、第二参数模块以及故障判断切除模块,所述第一参数获取模块,用于获取直流配电网在正常运行状态下的第一参数,所述第一参数包括正极限流电抗器端电压,负极限流电抗器端电压,正极线路对地电压以及负极线路对地电压;

所述判据构建模块,用于基于所述第一参数,构建保护启动判据与故障识别判据;

所述第二参数获取模块,用于获取直流配电网在出现故障状态下的第二参数,所述第二参数包括故障正极限流电抗器端电压,故障负极限流电抗器端电压,故障正极线路对地电压以及故障负极线路对地电压;

所述故障判断切除模块,用于基于所述保护启动判据与所述故障识别判据,判断所述第二参数是否满足保护启动判据以及故障识别判据,若同时满足,则该直流配电网出现区内故障,并对区内故障进行故障切除。