基于故障行波的有源配电网自适应保护方法和系统与流程

本发明涉及配电网保护，尤其涉及一种基于故障行波的有源配电网自适应保护方法和系统。背景技术：：：1、分布式光伏、小水电项目不断推进，分布式电源大量接入配电网，使得配电网从传统的单端电源供电模式转变为多端电源供电网络。特别是供电半径较大的长跨架空线路，这些线路具有多分段、分支线较长等特点。由于架空线路长期暴露在自然环境中，故障发生的概率大大增加。2、在有源配电网发生短路故障时，由于分布式电源的存在，故障后呈现出双端电源提供短路电流的特点。因此，当相邻馈线或分布式电源并网点上游线路发生短路故障时，分布式电源将向故障点提供短路电流。这将导致传统用于单电源辐射状配电网的三段式电流保护可能误动。此外，分布式电源的接入和低电压穿越能力使得并网点的电压升高，对短路电流产生外汲或助增作用，从而导致三段式电流保护的灵敏性降低，也可能出现拒动或误动的情况。技术实现思路1、本发明的目的在于解决背景技术：：中的至少一个技术问题，提供一种基于故障行波的有源配电网自适应保护方法和系统。2、为实现上述目的，本发明提供一种基于故障行波的有源配电网自适应保护方法，包括：3、有源配电网内的配电终端实时采集配电线路的三相电流信号，通过相模变换将三相电流信号解耦为模电流信号；4、每周期计算模电流信号有效值，若模电流信号有效值超过设定限值，则认定配电网发生故障并记录越限时刻；5、计算越限的模电流信号在越限时刻前一个周期的小波变换模极大值，通过搜索模极大值点确定行波波头位置；6、对行波波头位置附近的模电流信号进行高通滤波，得到高频行波波头信号，计算波头的最大上升速率，进而计算最小上升时间；7、各配电终端以各自计算的最小上升时间为基础动态自适应调整保护动作时间完成故障隔离。8、根据本发明的一个方面，所述将三相电流信号解耦为模电流信号为：通过矩阵乘法将三相电流转换为模电流：9、<mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mrow><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><msub><mi>i</mi><mn>0</mn></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>i</mi><mn>1</mn></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>i</mi><mn>2</mn></msub></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mrow><mi>=</mi><mrow><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><mn>1</mn></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd><mtd><mn>1</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>1</mn></mtd><mtd><mi>−</mi><mn>1</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>1</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mi>−</mi><mn>1</mn></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mrow><mrow><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><msub><mi>i</mi><mi>a</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>i</mi><mi>b</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>i</mi><mi>c</mi></msub></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mrow></mstyle>10、其中ia、ib、ic为三相电流采样值，i0、i1、i2为解耦后的模电流，i1、i2为线模电流，i0为零模电流。11、根据本发明的一个方面，配电网故障包括相间故障和接地故障，通过线模电流监测相间故障，通过零模电流监测接地故障；12、所述每周期计算模电流信号有效值，若模电流信号有效值超过设定限值，则认定配电网发生故障并记录越限时刻为：13、14、其中xi、yi、zi分别为模电流i0、i1、i2在一个周期内的等间距抽样值，抽样点数为n，iset-l、iset-z分别为线模电流和零模电流的故障门槛值，||表示逻辑或；对于有源配电网内的各配电终端，iset-l和iset-z的设定值相同。15、根据本发明的一个方面，所述确定行波波头位置的方法为：16、选取越限的模电流信号在越限时刻前一个周期的采样数据，对该采样数据进行小波变换并提取小波变换的高频系数，计算高频系数模值并寻找第一个模极大值点，第一个模极大值点对应的原始采样数据点为所述行波波头位置。17、根据本发明的一个方面，所述最小上升时间的计算方法为：18、对确定的行波波头位置两侧临近数据进行高通滤波，得到高频行波波头信号h1，h2，h3，…，hn，计算相邻的高频行波波头信号之间的斜率ki：19、，式中hi和hi+1为高频行波波头信号，i=1，2，3…，n；20、计算斜率变化模值di：21、22、搜索使di取极大值的数据点i，记为idp，高频行波波头模极大值mp为：23、24、计算高频行波波头模极大值位置之前的采样数据最大斜率kmax：25、26、计算最小上升时间tmin：27、。28、根据本发明的一个方面，所述自适应调整保护动作时间ttrip的计算方法为：29、30、其中kadj为调整系数，默认值可取1。31、为实现上述目的，本发明还提供一种基于故障行波的有源配电网自适应保护系统，其特征在于，包括：32、模电流信号解耦模块，有源配电网内的配电终端实时采集配电线路的三相电流信号，通过相模变换将三相电流信号解耦为模电流信号；33、故障认定模块，每周期计算模电流信号有效值，若模电流信号有效值超过设定限值，则认定配电网发生故障并记录越限时刻；34、行波波头位置确定模块，计算越限的模电流信号在越限时刻前一个周期的小波变换模极大值，通过搜索模极大值点确定行波波头位置；35、最小上升时间计算模块，对行波波头位置附近的模电流信号进行高通滤波，得到高频行波波头信号，计算波头的最大上升速率，进而计算最小上升时间；36、故障隔离模块，各配电终端以各自计算的最小上升时间为基础动态自适应调整保护动作时间完成故障隔离。37、为实现上述目的，本发明还提供一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的基于故障行波的有源配电网自适应保护方法。38、为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的基于故障行波的有源配电网自适应保护方法。39、根据本发明的方案，有源配电网内的配电终端可以自适应分布式电源的接入和运行，根据不同故障位置自适应调整动作时间，保证邻近故障位置的开关优先动作隔离故障，减少了人工整定的工作量和难度，无需外部通信系统支撑，提高配电网的可靠性和稳定性。当前第1页12当前第1页12