风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估方法和装置与流程

未命名 08-22 阅读:247 评论:0


1.本发明涉及输电线路保护领域,具体而言,涉及一种风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估方法、装置、计算机可读存储介质和距离保护适应性的分析系统。


背景技术:

2.风力发电(风电)是新能源发电的主力军,在缓解能源危机和减少环境污染方面发挥着重要的作用,拥有巨大的发展潜力。目前风电主要通过高压输电网集中并网与外送。风电系统自身的特点导致电网运行特性与传统同步机激励电网的运行特性具有较大差异,给电网的稳定与安全带来了新的挑战。
3.继电保护通过识别故障发生后的电气量特征来甑别故障,现有保护原理一般基于同步机系统的故障特征。在大规模风电接入系统的背景下,风机类型的多样性及其控制策略的复杂性使得风电机组的暂态过程异常复杂,故障特征较同步机组发生了显著的变化。风电系统的故障特征变化将直接影响现有保护原理的性能,所以系统地认识风电系统的本质故障特征、研究现有继电保护对该故障特征的适应性十分必要。
4.现有技术的一种风电场并网适应性分析方法中,针对风电场主变压器纵联差动保护的可靠性的问题,提供了风电场主变压器纵联差动保护适应性分析,而未涉及送出线路距离保护适应性的分析,且该方法的风电场短路电流计算采用理论值分析法,未考虑风电场及变流器实际的暂态特性。现有技术的另一种新能源并网适应性分析方法中,新能源经柔性直流并网送出场景时,采用线路主保护适用性分析,而未涉及风电场经交流并网系统送出场景下的保护适应性分析。且该方法针对的是线路保护的主保护,而距离保护往往作为线路保护的后备保护。可见,现有技术难以评估交流送出线路的距离保护的适应性的问题。


技术实现要素:

5.本技术的主要目的在于提供一种风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估方法、装置、计算机可读存储介质和距离保护适应性的分析系统,以至少解决现有技术难以评估交流送出线路的距离保护的适应性的问题。
6.为了实现上述目的,根据本技术的一个方面,提供了一种风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估方法,包括:获取多个风电渗透率、多个故障位置数据、多个故障类型编号、多个故障相电压跌落深度和多个故障持续时间,所述风电渗透率为风电场的出力占所有的发电场的总出力的百分比,所述故障位置数据为故障距离占所述交流送出线路总长度的百分比,所述故障距离为发生故障的位置与所述交流送出线路的首端母线的距离,所述故障类型编号为所述交流送出线路的故障类型对应的编号,所述故障相电压跌落深度为故障发生后的相电压与故障发生前的所述相电压的百分比;根据多个所述风电渗透率、多个所述故障位置数据、多个所述故障类型编号、多个所述故障相电压跌落深度和多个所述故障持续时间生成多个仿真工况数据,所述仿真工况数据至少包括任意一个所述风电渗
透率、任意一个所述故障位置数据、任意一个所述故障类型编号、任意一个所述故障相电压跌落深度和任意一个所述故障持续时间;将多个所述仿真工况数据输入仿真软件以模拟风电场交流送出线路故障,得到所有的所述仿真工况数据的反馈参数,所述反馈参数包括所述交流送出线路的首端测量阻抗、所述交流送出线路的末端测量阻抗和距离保护动作时间,所述距离保护动作时间为从故障发生开始到距离保护动作出口的时长;根据所述反馈参数评估所述交流送出线路的距离保护的适应性。
7.可选地,获取多个风电渗透率、多个故障位置数据、多个故障类型编号、多个故障相电压跌落深度和多个故障持续时间,包括:根据所述风电渗透率的取值范围确定多个所述风电渗透率,多个所述风电渗透率包括所述风电渗透率的取值范围的最小值和最大值,多个所述风电渗透率由低至高排列,任意两个相邻的所述风电渗透率的差值等于第一预定差值;根据所述故障位置数据的取值范围确定多个所述故障位置数据,多个所述故障位置数据包括所述故障位置数据的取值范围的最小值和最大值,多个所述故障位置数据由低至高排列,任意两个相邻的所述故障位置数据的差值等于第二预定差值;对各所述故障类型进行编号,得到多个所述故障类型编号;根据所述故障相电压跌落深度的取值范围确定多个所述故障相电压跌落深度,多个所述故障相电压跌落深度包括所述故障相电压跌落深度的取值范围的最小值和最大值,多个所述故障相电压跌落深度由低至高排列,任意两个相邻的所述故障相电压跌落深度的差值等于第三预定差值;根据所述故障持续时间的取值范围确定多个所述故障持续时间,多个所述故障持续时间包括所述故障持续时间的取值范围的最小值和最大值,多个所述故障持续时间由低至高排列,任意两个相邻的所述故障持续时间的差值等于第四预定差值。
8.可选地,获取所有的所述仿真工况数据的反馈参数,包括:获取多个第一首端阻抗、多个第二首端阻抗、多个第一末端阻抗和多个第二末端阻抗,所述第一首端阻抗为所述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的测量阻抗,所述第二首端阻抗为所述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的测量阻抗,所述第一末端阻抗为所述交流送出线路末端距离保护ⅰ段的测量阻抗,所述第二末端阻抗为所述交流送出线路末端距离保护ⅱ段的测量阻抗,所述第一首端阻抗、所述第二首端阻抗、所述第一末端阻抗和所述第二末端阻抗分别与所述仿真工况数据一一对应;获取多个第一距离保护动作时间、多个第二距离保护动作时间、多个第三距离保护动作时间和多个第四距离保护动作时间,所述第一距离保护动作时间为所述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的所述距离保护动作时间,所述第二距离保护动作时间为所述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的所述距离保护动作时间,所述第三距离保护动作时间为所述交流送出线路末端距离保护ⅰ段的所述距离保护动作时间,所述第四距离保护动作时间为所述交流送出线路末端距离保护ⅱ段的所述距离保护动作时间,所述第一距离保护动作时间、所述第二距离保护动作时间、所述第三距离保护动作时间和所述第四距离保护动作时间分别与所述仿真工况数据一一对应。
9.可选地,根据所述反馈参数评估所述交流送出线路的距离保护的适应性,至少包括:根据所述仿真工况数据确定所有的目标仿真工况数据,任意两个所述目标仿真工况数据的所述风电渗透率不相同,任意两个所述目标仿真工况数据的所述故障位置数据、所述故障类型编号、所述故障相电压跌落深度和所述故障持续时间均相同;计算第一最大阻抗差值和第二最大阻抗差值,所述第一最大阻抗差值为任意两个所述目标仿真工况数据对应
的所述第一首端阻抗实部的差值的绝对值的最大值,所述第二最大阻抗差值为任意两个所述目标仿真工况数据对应的所述第一首端阻抗虚部的差值的绝对值的最大值;计算第一最大动作时间差值,所述第一最大动作时间差值为任意两个所述目标仿真工况数据对应的所述第一距离保护动作时间的差值的绝对值的最大值;根据所述第一最大阻抗差值、所述第二最大阻抗差值和所述第一最大动作时间差值评估所述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的适应性。
10.可选地,根据所述第一最大阻抗差值、所述第二最大阻抗差值和所述第一最大动作时间差值评估所述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的适应性,包括:计算所述第一最大动作时间差值与第一动作延时的差值的绝对值,得到第一差值,所述第一动作延时为所述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的保护动作延时定值,计算所述第二最大阻抗差值与第一参考阻抗虚部的差值的绝对值,得到第二差值,所述第一参考阻抗虚部为所述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的测量阻抗的虚部定值,计算所述第一最大阻抗差值与第一参考阻抗实部的差值的绝对值,得到第三差值,所述第一参考阻抗实部为所述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的测量阻抗的实部定值;在所述第一差值小于第一阈值、所述第二差值小于第二阈值以及所述第三差值小于第三阈值均满足的情况下,评估所述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的适应性好。
11.可选地,根据所述反馈参数评估所述交流送出线路的距离保护的适应性,还包括:根据所述仿真工况数据确定所有的目标仿真工况数据,任意两个所述目标仿真工况数据的所述风电渗透率不相同,任意两个所述目标仿真工况数据的所述故障位置数据、所述故障类型编号、所述故障相电压跌落深度和所述故障持续时间均相同;计算第三最大阻抗差值和第四最大阻抗差值,所述第三最大阻抗差值为任意两个所述目标仿真工况数据对应的所述第二首端阻抗的实部的差值的绝对值的最大值,所述第四最大阻抗差值为任意两个所述目标仿真工况数据对应的所述第二首端阻抗的虚部的差值绝对值的最大值;计算第二最大动作时间差值,所述第二最大动作时间差值为任意两个所述目标仿真工况数据对应的所述第二距离保护动作时间的差值绝对值的最大值;根据所述第三最大阻抗差值、所述第四最大阻抗差值和所述第二最大动作时间差值评估所述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的适应性。
12.可选地,根据所述第三最大阻抗差值、所述第四最大阻抗差值和所述第二最大动作时间差值评估所述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的适应性,包括:计算所述第二最大动作时间差值与第二动作延时的差值的绝对值,得到第四差值,所述第二动作延时为所述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的保护动作延时定值,计算所述第四最大阻抗差值与第二参考阻抗虚部的差值的绝对值,得到第五差值,所述第二参考阻抗虚部为所述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的测量阻抗的虚部定值,计算所述第三最大阻抗差值与第二参考阻抗实部的差值的绝对值,得到第六差值,所述第二参考阻抗实部为所述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的测量阻抗的实部定值;在所述第四差值小于第一阈值、所述第五差值小于第二阈值以及所述第六差值小于第三阈值均满足的情况下,评估所述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的适应性好。
13.根据本技术的另一方面,提供了一种风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估装置,包括:获取单元,用于获取多个风电渗透率、多个故障位置数据、多个故障类型编
号、多个故障相电压跌落深度和多个故障持续时间,所述风电渗透率为风电场的出力占所有的发电场的总出力的百分比,所述故障位置数据为故障距离占所述交流送出线路总长度的百分比,所述故障距离为发生故障的位置与所述交流送出线路的首端母线的距离,所述故障类型编号为所述交流送出线路的故障类型对应的编号,所述故障相电压跌落深度为故障发生后的相电压与故障发生前的所述相电压的百分比;生成单元,用于根据多个所述风电渗透率、多个所述故障位置数据、多个所述故障类型编号、多个所述故障相电压跌落深度和多个所述故障持续时间生成多个仿真工况数据,所述仿真工况数据至少包括任意一个所述风电渗透率、任意一个所述故障位置数据、任意一个所述故障类型编号、任意一个所述故障相电压跌落深度和任意一个所述故障持续时间;模拟单元,用于将多个所述仿真工况数据输入仿真软件以模拟风电场交流送出线路故障,得到所有的所述仿真工况数据的反馈参数,所述反馈参数包括所述交流送出线路的首端测量阻抗、所述交流送出线路的末端测量阻抗和距离保护动作时间,所述距离保护动作时间为从故障发生开始到距离保护对应的动作出口的时长;评估单元,用于根据所述反馈参数评估所述交流送出线路的距离保护的适应性。
14.根据本技术的再一方面,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包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述的方法。
15.根据本技术的又一方面,提供了一种距离保护适应性的分析系统,包括:一个或多个处理器,存储器,以及一个或多个程序,其中,所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被配置为由所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行任意一种所述的方法。
16.应用本技术的技术方案,上述风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估方法中,该方法通过仿真软件模拟风电场交流送出线路的故障发生工况,模拟多种不同的故障工况,得到仿真工况数据的反馈参数来评估交流送出线路的距离保护的适应性,即通过交流送出线路的首端测量阻抗、交流送出线路的末端测量阻抗和距离保护动作时间确定保护动作执行是否及时,从而确定距离保护是否可以适应所有的故障发生工况,实现所有故障发生工况均可保护电路输电安全,解决了现有技术难以评估交流送出线路的距离保护的适应性的问题。
附图说明
17.图1示出了根据本技术的实施例提供的一种风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估方法的流程示意图;
18.图2示出了根据本技术的实施例提供的一种风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估装置的结构框图。
具体实施方式
19.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
20.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案,下面将结合本技术实施例中的
附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本技术保护的范围。
21.需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
22.为了便于描述,以下对本技术实施例涉及的部分名词或术语进行说明:
23.电力系统继电保护(power system protection)一词泛指继电保护技术和由各种继电保护装置组成的继电保护系统,包括继电保护的原理设计、配置、整定、调试等技术,也包括由获取电量信息的电压、电流互感器二次回路,经过继电保护装置到断路器跳闸线圈的一整套具体设备,如果需要利用通信手段传送信息,还包括通信设备;
24.距离保护:(distance protection)是利用短路时电压、电流同时变化的特征,测量电压与电流的比值,反应故障点到保护安装处的距离而工作的保护;
25.直驱风机:主要针对传统型风机的弱点,全面进行了技术升级和改进,具有十分显著的技术优势,其最大的特点是风轮与发电机转子直联;
26.双馈风机:双馈异步风力发电机(dfig,doubly fed induction generator)是应用最为广泛的风力发电机,由定子绕组直连定频三相电网的绕线型异步发电机和安装在转子绕组上的双向背靠背igbt电压源变流器组成。简称是双馈风机;
27.rtds:real time digital simulator,实时数字仿真器;
28.rtlab:opal-rt technologies推出的一套工业级的系统实时仿真平台软件包;
29.hypersim:hydro quebec公司开发的一种全数字实时仿真软件。
30.正如背景技术中所介绍的,现有技术难以评估交流送出线路的距离保护的适应性,为解决该问题,本技术的实施例提供了一种风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估方法、装置、计算机可读存储介质和距离保护适应性的分析系统。
31.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
32.图1是根据本技术实施例的风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估方法的流程图。如图1所示,该方法包括以下步骤:
33.步骤s201,获取多个风电渗透率、多个故障位置数据、多个故障类型编号、多个故障相电压跌落深度和多个故障持续时间,上述风电渗透率为风电场的出力占所有的发电场的总出力的百分比,上述故障位置数据为故障距离占上述交流送出线路总长度的百分比,上述故障距离为发生故障的位置与上述交流送出线路的首端母线的距离,上述故障类型编号为上述交流送出线路的故障类型对应的编号,上述故障相电压跌落深度为故障发生后的相电压与故障发生前的上述相电压的百分比;
34.具体地,定义变量p为风电渗透率(0≤p≤100%)的数据集,p表示风电场出力占被
研究系统总电源出力的百分数(定义总出力为s,则风电场出力为s*p),p的最大值记为p
max
,表示该系统下所能承受的风电渗透率最大值,p的初始值p1=0%,即:风电不接入,定义变量l为故障位置数据(0≤l≤100%)的数据集,l表示故障位置距离被研究线路首端母线的距离占该线路全长的百分数,l的初始值l1=0%,即交流送出线路首端。定义变量ty表示故障类型编号的数据集,其中ty=0表示无故障,ty=1表示单相接地;ty=2表示相间短路;ty=3表示两相接地;ty=4表示三相短路;定义变量u为故障后故障相电压跌落深度(0≤u≤90%)的数据集,u的初始值u1=0%,即故障后故障相电压跌落至故障前电压的0%;定义变量t为故障持续时间(100ms≤t≤2000ms)数据集,t的初始值t1=100ms,即故障持续100ms。
35.步骤s202,根据多个上述风电渗透率、多个上述故障位置数据、多个上述故障类型编号、多个上述故障相电压跌落深度和多个上述故障持续时间生成多个仿真工况数据,上述仿真工况数据至少包括任意一个上述风电渗透率、任意一个上述故障位置数据、任意一个上述故障类型编号、任意一个上述故障相电压跌落深度和任意一个上述故障持续时间;
36.具体地,令pi表示第i种风电场渗透率,lj表示第j个故障位置的故障位置数据,tyk表示第k种故障类型,um表示第m种故障相电压跌落深度,tn表示第n种故障持续时间,pi、lj、tyk、um和tn随机组合即可得到i
·j·k·m·
n种故障发生工况,其中,i、j、k、m和n分别为i、j、k、m和n的最大值,根据这些故障发生工况对应的运行参数组,调用仿真软件即可模拟交流送出线路的故障发生工况。
37.步骤s203,将多个上述仿真工况数据输入仿真软件以模拟风电场交流送出线路故障,得到所有的上述仿真工况数据的反馈参数,上述反馈参数包括上述交流送出线路的首端测量阻抗、上述交流送出线路的末端测量阻抗和距离保护动作时间,上述距离保护动作时间为从故障发生开始到距离保护对应的动作出口的时长;
38.具体地,故障工况下,距离保护会动作,可在仿真模型中计算交流送出线路的首端测量阻抗、交流送出线路的末端测量阻抗和距离保护动作时间,以作为评估距离保护适应性的基础数据。
39.步骤s204,根据上述反馈参数评估上述交流送出线路的距离保护的适应性。
40.具体地,通过比较风电场接入/不接入时,即风电渗透率p≠0和风电渗透率p=0的两种情况,距离保护动作时间差异、测量阻抗差异来评估相较于风电场不接入工况,接入不同容量的风电场时,距离保护动作是否受影响,接入风电场后,若同类型故障下,距离保护动作时间、测量阻抗等和不接入风电场时越接近,或者说差异越小,则认为距离保护适应性越好。
41.上述风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估方法中,首先,获取多个风电渗透率、多个故障位置数据、多个故障类型编号、多个故障相电压跌落深度和多个故障持续时间,上述风电渗透率为风电场的出力占所有的发电场的总出力的百分比,上述故障位置数据为故障距离占上述交流送出线路总长度的百分比,上述故障距离为发生故障的位置与上述交流送出线路的首端母线的距离,上述故障类型编号为上述交流送出线路的故障类型对应的编号,上述故障相电压跌落深度为故障发生后的相电压与故障发生前的上述相电压的百分比;然后,根据多个上述风电渗透率、多个上述故障位置数据、多个上述故障类型编号、多个上述故障相电压跌落深度和多个上述故障持续时间生成多个仿真工况数据,上述仿真工况数据至少包括任意一个上述风电渗透率、任意一个上述故障位置数据、任意一个
上述故障类型编号、任意一个上述故障相电压跌落深度和任意一个上述故障持续时间;之后,将多个仿真工况数据输入仿真软件以模拟风电场交流送出线路故障,得到所有的上述仿真工况数据的反馈参数,上述反馈参数包括上述交流送出线路的首端测量阻抗、上述交流送出线路的末端测量阻抗和距离保护动作时间,上述距离保护动作时间为从故障发生开始到距离保护对应的动作出口的时长;最后,根据上述反馈参数评估上述交流送出线路的距离保护的适应性。该方法通过仿真软件模拟风电场交流送出线路的故障发生工况,模拟多种不同的故障工况,得到仿真工况数据的反馈参数来评估交流送出线路的距离保护的适应性,即通过交流送出线路的首端测量阻抗、交流送出线路的末端测量阻抗和距离保护动作时间确定保护动作执行是否及时,从而确定距离保护是否可以适应所有的故障发生工况,实现所有故障发生工况均可保护电路输电安全,解决了现有技术难以评估交流送出线路的距离保护的适应性的问题。
42.需要说明的是,本方案不限定使用何种实时仿真工具,只要是能进行硬件在环仿真的仿真工具(如:rtds、rtalb、hypersim),都可用此方法搭建风电场经交流并网送出系统风机变流器硬件在环实时仿真平台。其中风电场可以是直驱风电场、也可以是双馈风电场,风电场采用单机倍乘等值方法,风电机组变流器控制装置以硬件在环的方式接入仿真平台,仿真系统的电源模型还包括常规电源模型及其调速、励磁控制逻辑。除此之外,仿真系统还包括相应的交流线路、电压/电流测点、大电网等值电源模型。另外,本方案中的距离保护可以有不同的保护逻辑。但适应性方法对不同原理的距离保护逻辑(如:工频量距离保护、比相式距离保护等)都适用。
43.为了确保适应性判断的准确性,一种可选的实施方式中,上述步骤s201包括:
44.步骤s2011,根据上述风电渗透率的取值范围确定多个上述风电渗透率,多个上述风电渗透率包括上述风电渗透率的取值范围的最小值和最大值,多个上述风电渗透率由低至高排列,任意两个相邻的上述风电渗透率的差值等于第一预定差值;
45.步骤s2012,根据上述故障位置数据的取值范围确定多个上述故障位置数据,多个上述故障位置数据包括上述故障位置数据的取值范围的最小值和最大值,多个上述故障位置数据由低至高排列,任意两个相邻的上述故障位置数据的差值等于第二预定差值;
46.步骤s2013,对各上述故障类型进行编号,得到多个上述故障类型编号;
47.步骤s2014,根据上述故障相电压跌落深度的取值范围确定多个上述故障相电压跌落深度,多个上述故障相电压跌落深度包括上述故障相电压跌落深度的取值范围的最小值和最大值,多个上述故障相电压跌落深度由低至高排列,任意两个相邻的上述故障相电压跌落深度的差值等于第三预定差值;
48.步骤s2015,根据上述故障持续时间的取值范围确定多个上述故障持续时间,多个上述故障持续时间包括上述故障持续时间的取值范围的最小值和最大值,多个上述故障持续时间由低至高排列,任意两个相邻的上述故障持续时间的差值等于第四预定差值。
49.具体地,若p
max
=60%,则风电渗透率p的取值范围为0≤p≤60%,多个上述风电渗透率p可以为0%、10%、20%、30%、40%、50%和60%,故障位置数据l的取值范围为0≤l≤100%,多个故障位置数据l可以为0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%,故障类型编号ty可以为1、2、3和4,其中,ty=1表示单相接地,ty=2表示相间短路,ty=3表示两相接地,ty=4表示三相短路,故障后故障相电压跌落深度u的取值范围为0
≤u≤90%,多个故障相电压跌落深度u可以为0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%和90%,故障持续时间t的取值范围为100ms≤t≤2000ms,多个故障持续时间可以为100ms、200ms、300ms、400ms、500ms、600ms、700ms、800ms、900ms、1000ms、1100ms、1200ms、1300ms、1400ms、1500ms、1600ms、1700ms、1800ms、1900ms和2000ms。
50.另外,调用仿真软件模拟上述风电场的上述交流送出线路的故障发生工况进行的测试主要包括风电场不接入时线路距离保护动作特性测试(p=0%)和风电场接入时线路距离保护动作特性测试(p≠0%)。
51.风电场不接入时线路距离保护动作特性测试过程包括:
52.步骤s1:令变量i、j、k、m、n的初值为1,p1=0%,l1=0%;ty1=1;u1=0%,t1=100ms;
53.步骤s2:运行仿真模型,断开风电场并网断路器,将常规电源出力设置为s mw,将仿真系统调节至稳态;
54.步骤s3:触发故障:故障位置信息为lj、故障类型为tyk、故障电压跌落程度为um、故障持续时间为tn,观察交流送出线路两端距离保护响应情况,记录线路首端测量阻抗实部和阻抗虚部,记录线路末端相对地测量阻抗实部和阻抗虚部,线路末端相对相测量阻抗实部和阻抗虚部,线路首端距离保护ⅰ段、距离保护ⅱ段保护动作时间t
1se
、t
2se
,线路末端距离保护ⅰ段、距离保护ⅱ段保护动作时间t
1re
、t
2re

55.步骤s4:令n=n+1,tn=t
n-1
+100,判断tn是否大于2000,若否,则重复步骤s2至步骤s4;
56.步骤s5:若tn大于2000,则令n=1,m=m+1,um=u
m-1
+10,判断um是否大于90,若否,则重复步骤s2至步骤s5;
57.步骤s6:若um大于90,则令m=1,k=k+1,tyk=ty
k-1
+1,判断tyk是否大于4,若否,则重复步骤s2至步骤s6;
58.步骤s7:若tyk大于4,则令k=1,j=j+1,lj=l
j-1
+10,判断lj是否大于100,若否,则重复步骤s2至步骤s7;
59.步骤s8:若lj大于100,则模拟测试结束。
60.风电场接入时线路距离保护动作特性测试过程包括:
61.步骤s10:令变量i、j、k、m、n的初值为1,p1=10%,l1=0%;ty1=1;u1=0%,t1=100ms;
62.步骤s20:运行仿真模型,断开风电场并网断路器,将常规电源出力设置为s mw,将仿真系统调节至稳态;
63.步骤s30:触发故障:故障位置信息为lj、故障类型为tyk、故障电压跌落程度为um、故障持续时间为tn,观察交流送出线路两端距离保护响应情况,记录线路首端测量阻抗实部和阻抗虚部,记录线路末端相对地测量阻抗实部和阻抗虚部,线路末端相对相测量阻抗实部和阻抗虚部,线路首端距离保护ⅰ段、距离保护ⅱ段保护动作时间t
1se
、t
2se
,线路末端距离保护ⅰ段、距离保护ⅱ段保护动作时间t
1re
、t
2re

64.步骤s40:令n=n+1,tn=t
n-1
+100,判断tn是否大于2000,若否,则重复步骤s20至步骤s40;
65.步骤s50:若tn大于2000,则令n=1,m=m+1,um=u
m-1
+10,判断um是否大于90,若否,
则重复步骤s20至步骤s50;
66.步骤s60:若um大于90,则令m=1,k=k+1,tyk=ty
k-1
+1,判断tyk是否大于4,若否,则重复步骤s20至步骤s60;
67.步骤s70:若tyk大于4,则令k=1,j=j+1,lj=l
j-1
+10,判断lj是否大于100,若否,则重复步骤s20至步骤s70;
68.步骤s80:若lj大于100,则令j=1,i=i+1,pi=p
i-1
+10,判断pi是否大于p
max
,若否,则重复重复步骤s20至步骤s80;
69.步骤s90:若pi>p
max
,则模拟测试结束。
70.为了准确评估距离保护ⅰ段和距离保护ⅱ段的适应性,一种可选的实施方式中,上述步骤s203包括:
71.步骤s2031,获取多个第一首端阻抗、多个第二首端阻抗、多个第一末端阻抗和多个第二末端阻抗,上述第一首端阻抗为上述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的测量阻抗,上述第二首端阻抗为上述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的测量阻抗,上述第一末端阻抗为上述交流送出线路末端距离保护ⅰ段的测量阻抗,上述第二末端阻抗为上述交流送出线路末端距离保护ⅱ段的测量阻抗,上述第一首端阻抗、上述第二首端阻抗、上述第一末端阻抗和上述第二末端阻抗分别与上述仿真工况数据一一对应;
72.步骤s2032,获取多个第一距离保护动作时间、多个第二距离保护动作时间、多个第三距离保护动作时间和多个第四距离保护动作时间,上述第一距离保护动作时间为上述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的上述距离保护动作时间,上述第二距离保护动作时间为上述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的上述距离保护动作时间,上述第三距离保护动作时间为上述交流送出线路末端距离保护ⅰ段的上述距离保护动作时间,上述第四距离保护动作时间为上述交流送出线路末端距离保护ⅱ段的上述距离保护动作时间,上述第一距离保护动作时间、上述第二距离保护动作时间、上述第三距离保护动作时间和上述第四距离保护动作时间分别与上述仿真工况数据一一对应。
73.具体地,获取多个第一首端阻抗,即记录线路首端距离保护ⅰ段测量阻抗实部和虚部定值分别为rset1se、xset1se,获取多个第二首端阻抗,即记录线路首端距离保护ⅱ段测量阻抗实部和虚部定值分别为rset2se、xset2se,获取多个第一末端阻抗,即记录线路末端距离保护ⅰ段测量阻抗实部和虚部定值分别为rret1re和xret1re,获取多个第二末端阻抗,即记录线路末端距离保护ⅱ段测量阻抗实部和虚部定值分别为rret2re和xret2re,分别获取交流送出线路首端距离保护ⅰ段、交流送出线路首端距离保护ⅱ段、交流送出线路末端距离保护ⅰ段和交流送出线路末端距离保护ⅱ段的距离保护动作时间即可分别得到多个第一距离保护动作时间、多个第二距离保护动作时间、多个第三距离保护动作时间和多个第四距离保护动作时间,以便于后续评估交流送出线路首端距离保护ⅰ段、交流送出线路首端距离保护ⅱ段、交流送出线路末端距离保护ⅰ段和交流送出线路末端距离保护ⅱ段的适应性。
74.为了准确评估首端距离保护ⅰ段的适应性,一种可选的实施方式中,上述步骤s204至少包括:
75.步骤s2041,根据上述仿真工况数据确定所有的目标仿真工况数据,任意两个上述目标仿真工况数据的上述风电渗透率不相同,任意两个上述目标仿真工况数据的上述故障位置数据、上述故障类型编号、上述故障相电压跌落深度和上述故障持续时间均相同;
段存在适应性问题,即适应性差,可进一步定位到测量阻抗虚部差值的绝对值最大值对应的风电渗透率及故障工况,若abs(errx1
se-xset1
se
)/<30% xset1
se
,即第二差值小于第二阈值,则继续分析测量阻抗实部的差值情况,若abs(errr1
se-rset1
se
)≥50% rset1
se
,即第三差值大于或者等于第三阈值,则认为该系统待研究线路线路首端距离保护ⅰ段存在适应性问题,即适应性差,可进一步定位到测量阻抗虚部差值的绝对值最大值对应的风电渗透率及故障工况,若abs(errr1
se-rset1
se
)<50% rset1
se
,即第三差值小于第三阈值,则认为该系统待研究线路线路首端距离保护ⅰ段不存在适应性问题,即适应性好。
85.同样地,记线路末端距离保护ⅰ段动作延时定值分别为第三动作延时tset1
re
,若abs(errt1
re-tset1
re
)≥20ms,则认为该系统待研究线路线路末端距离保护ⅰ段存在适应性问题,即适应性差,可进一步定位到动作时间差值的绝对值最大值对应的风电渗透率及故障工况,若abs(errt1
re-tset1
re
)<20ms,则继续分析测量阻抗虚部的差值情况。若abs(errx1
re-xset1
re
)≥30% xset1
re
,则认为该系统待研究线路线路末端距离保护ⅰ段存在适应性问题,即适应性差,可进一步定位到测量阻抗虚部差值的绝对值最大值对应的风电渗透率及故障工况,若abs(errx1
re-xset1
re
)<30% xset1
re
,则继续分析测量阻抗实部的差值情况,若abs(errr1
re-rset1
re
)≥50% rset1
re
,则认为该系统待研究线路线路末端距离保护ⅰ段存在适应性问题,即适应性差,可进一步定位到测量阻抗虚部差值的绝对值最大值对应的风电渗透率及故障工况,若abs(errr1
re-rset1
re
)<50%rset1
re
,则认为该系统待研究线路线路末端距离保护ⅰ段不存在适应性问题,即适应性好。
86.为了准确评估首端距离保护ⅱ段的适应性,一种可选的实施方式中,上述步骤s204还包括:
87.步骤s2045,根据上述仿真工况数据确定所有的目标仿真工况数据,任意两个上述目标仿真工况数据的上述风电渗透率不相同,任意两个上述目标仿真工况数据的上述故障位置数据、上述故障类型编号、上述故障相电压跌落深度和上述故障持续时间均相同;
88.步骤s2046,计算第三最大阻抗差值和第四最大阻抗差值,上述第三最大阻抗差值为任意两个上述目标仿真工况数据对应的上述第二首端阻抗的实部的差值的绝对值的最大值,上述第四最大阻抗差值为任意两个上述目标仿真工况数据对应的上述第二首端阻抗的虚部的差值的绝对值的最大值;
89.步骤s2047,计算第二最大动作时间差值,上述第二最大动作时间差值为任意两个上述目标仿真工况数据对应的上述第二距离保护动作时间的差值的绝对值的最大值;
90.步骤s2048,根据上述第三最大阻抗差值、上述第四最大阻抗差值和上述第二最大动作时间差值评估上述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的适应性。
91.具体地,计算线路首端距离保护ⅱ段在不同风电渗透率下同一故障位置、同一故障类型、同一故障电压跌落程度、同一故障时间下的测量阻抗实部差值的绝对值的最大值为第三最大阻抗差值errr2
se
、测量阻抗虚部差值的绝对值的最大值为第四最大阻抗差值errx2
se
,计算线路首端距离保护ⅱ段在不同风电渗透率下同一故障位置、同一故障类型、同一故障电压跌落程度、同一故障时间下的动作时间差的绝对值的最大值为第二最大动作时间差值errt2
se
,即可根据第三最大阻抗差值errr2
se
、第四最大阻抗差值errx2
se
和第二最大动作时间差值errt2
se
评估交流送出线路首端距离保护ⅱ段的适应性。
92.同理,计算线路末端距离保护ⅱ段在不同风电渗透率下同一故障位置、同一故障
类型、同一故障电压跌落程度、同一故障时间下的测量阻抗实部差值的绝对值的最大值为第七最大阻抗差值errr2
re
、测量阻抗虚部差值的绝对值的最大值为第八最大阻抗差值errx2
re
,计算线路末端距离保护ⅱ段在不同风电渗透率下同一故障位置、同一故障类型、同一故障电压跌落程度、同一故障时间下的动作时间差的绝对值的最大值为第四最大动作时间差值errt2
re
,即可根据第七最大阻抗差值errr2
re
、第八最大阻抗差值errx2
re
和第四最大动作时间差值errt2
re
评估交流送出线路末端距离保护ⅱ段的适应性。
93.为了准确评估首端距离保护ⅱ段的适应性,一种可选的实施方式中,上述步骤s2048包括
94.步骤s20481,计算上述第二最大动作时间差值与第二动作延时的差值,得到第四差值的绝对值,上述第二动作延时为上述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的保护动作延时,计算上述第四最大阻抗差值与第二参考阻抗虚部的差值的绝对值,得到第五差值,上述第二参考阻抗虚部为上述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的测量阻抗的虚部定值,计算上述第三最大阻抗差值与第二参考阻抗实部的差值的绝对值,得到第六差值,上述第二参考阻抗实部为上述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的测量阻抗的实部定值;
95.步骤s20482,在上述第四差值小于第一阈值、上述第五差值小于第二阈值以及上述第六差值小于第三阈值均满足的情况下,评估上述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的适应性好。
96.具体地,记线路首端距离保护ⅱ段动作延时定值分别为第二动作延时tset2
se
,若abs(errt2
se-tset2
se
)≥20ms,即第四差值大于或者等于第一阈值,则认为该系统待研究线路线路首端距离保护2段存在适应性问题,即适应性差,可进一步定位到动作时间差值的绝对值最大值对应的风电渗透率及故障工况,若abs(errt2
se-tset2
se
)<20ms,即第四差值小于第一阈值,则继续分析测量阻抗虚部的差值情况。若abs(errx2
se-xset2
se
)≥30%xset2
se
,即第五差值大于或者等于第二阈值,则认为该系统待研究线路线路首端距离保护ⅱ段存在适应性问题,即适应性差,可进一步定位到测量阻抗虚部差值的绝对值最大值对应的风电渗透率及故障工况,若abs(errx2
se-xset2
se
)<30% xset2
se
,即第五差值小于第二阈值,则继续分析测量阻抗实部的差值情况,若abs(errr2
se-rset2
se
)≥50%rset2
se
,即第六差值大于或者等于第三阈值,则认为该系统待研究线路线路首端距离保护ⅱ段存在适应性问题,即适应性差,可进一步定位到测量阻抗虚部差值的绝对值最大值对应的风电渗透率及故障工况,若abs(errr2
se-rset2
se
)<50%rset2
se
,即第六差值小于第三阈值则认为该系统待研究线路线路首端距离保护ⅱ段不存在适应性问题,即适应性好。
97.同样地,记线路末端距离保护ⅱ段动作延时定值分别为第四动作延时tset2
re
,若abs(errt2
re-tset2
re
)≥20ms,则认为该系统待研究线路线路末端距离保护2段存在适应性问题,即适应性差,可进一步定位到动作时间差值的绝对值最大值对应的风电渗透率及故障工况,若abs(errt2
re-tset2
re
)<20ms,则继续分析测量阻抗虚部的差值情况。若abs(errx2
re-xset2
re
)≥30% xset2
re
,则认为该系统待研究线路线路末端距离保护ⅱ段存在适应性问题,即适应性差,可进一步定位到测量阻抗虚部差值的绝对值最大值对应的风电渗透率及故障工况,若abs(errx2
re-xset2
re
)<30%xset2
re
,则继续分析测量阻抗实部的差值情况,若abs(errr2
re-rset2
re
)≥50%rset2
re
,则认为该系统待研究线路线路末端距离保护ⅱ段存在适应性问题,即适应性差,可进一步定位到测量阻抗虚部差值的绝对值最大值
对应的风电渗透率及故障工况,若abs(errr2
re-rset2
re
)<50%rset2
re
,则认为该系统待研究线路线路末端距离保护ⅱ段不存在适应性问题,即适应性好。
98.需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
99.本技术实施例还提供了一种风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估装置,需要说明的是,本技术实施例的风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估装置可以用于执行本技术实施例所提供的用于风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估方法。该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
100.以下对本技术实施例提供的风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估装置进行介绍。
101.图2是根据本技术实施例的风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估装置的结构框图。如图2所示,该装置包括:
102.获取单元10,用于获取多个风电渗透率、多个故障位置数据、多个故障类型编号、多个故障相电压跌落深度和多个故障持续时间,上述风电渗透率为风电场的出力占所有的发电场的总出力的百分比,上述故障位置数据为故障距离占上述交流送出线路总长度的百分比,上述故障距离为发生故障的位置与上述交流送出线路的首端母线的距离,上述故障类型编号为上述交流送出线路的故障类型对应的编号,上述故障相电压跌落深度为故障发生后的相电压与故障发生前的上述相电压的百分比;
103.具体地,定义变量p为风电渗透率(0≤p≤100%)的数据集,p表示风电场出力占被研究系统总电源出力的百分数(定义总出力为s,则风电场出力为s*p),p的最大值记为p
max
,表示该系统下所能承受的风电渗透率最大值,p的初始值p1=0%,即:风电不接入,定义变量l为故障位置数据(0≤l≤100%)的数据集,l表示故障位置距离被研究线路首端母线的距离占该线路全长的百分数,l的初始值l1=0%,即交流送出线路首端。定义变量ty表示故障类型编号的数据集,其中ty=0表示无故障,ty=1表示单相接地;ty=2表示相间短路;ty=3表示两相接地;ty=4表示三相短路;定义变量u为故障后故障相电压跌落深度(0≤u≤90%)的数据集,u的初始值u1=0%,即故障后故障相电压跌落至故障前电压的0%;定义变量t为故障持续时间(100ms≤t≤2000ms)数据集,t的初始值t1=100ms,即故障持续100ms。
104.生成单元20,用于根据多个上述风电渗透率、多个上述故障位置数据、多个上述故障类型编号、多个上述故障相电压跌落深度和多个上述故障持续时间生成多个仿真工况数据,上述仿真工况数据至少包括任意一个上述风电渗透率、任意一个上述故障位置数据、任意一个上述故障类型编号、任意一个上述故障相电压跌落深度和任意一个上述故障持续时间;
105.具体地,令pi表示第i种风电场渗透率,lj表示第j个故障位置的故障位置数据,tyk表示第k种故障类型,um表示第m种故障相电压跌落深度,tn表示第n种故障持续时间,pi、lj、tyk、um和tn随机组合即可得到i
·j·k·m·
n种故障发生工况,其中,i、j、k、m和n分别为i、j、k、m和n的最大值,根据这些故障发生工况对应的运行参数组,调用仿真软件即可模拟交
流送出线路的故障发生工况。
106.模拟单元30,用于将多个上述仿真工况数据输入仿真软件以模拟风电场交流送出线路故障,得到所有的上述仿真工况数据的反馈参数,上述反馈参数包括上述交流送出线路的首端测量阻抗、上述交流送出线路的末端测量阻抗和距离保护动作时间,上述距离保护动作时间为从故障发生开始到距离保护对应的动作出口的时长;
107.具体地,故障发生工况下,距离保护对应的装置会执行距离保护动作,例如,动作于跳闸的继电保护,即可在仿真工况数据测量交流送出线路的首端测量阻抗、交流送出线路的末端测量阻抗和距离保护动作时间,以作为判断距离保护效果的依据。
108.评估单元40,用于根据上述反馈参数评估上述交流送出线路的距离保护的适应性。
109.具体地,通过比较风电场接入/不接入时,即风电渗透率p≠0和风电渗透率p=0的两种情况,距离保护动作时间差异、测量阻抗差异来评估相较于风电场不接入工况,接入不同容量的风电场时,距离保护动作是否受影响,接入风电场后,若同类型故障下,距离保护动作时间、测量阻抗等和不接入风电场时越接近,或者说差异越小,则认为距离保护适应性越好。
110.上述风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估装置中,获取单元获取多个风电渗透率、多个故障位置数据、多个故障类型编号、多个故障相电压跌落深度和多个故障持续时间,上述风电渗透率为风电场的出力占所有的发电场的总出力的百分比,上述故障位置数据为故障距离占上述交流送出线路总长度的百分比,上述故障距离为发生故障的位置与上述交流送出线路的首端母线的距离,上述故障类型编号为上述交流送出线路的故障类型对应的编号,上述故障相电压跌落深度为故障发生后的相电压与故障发生前的上述相电压的百分比;生成单元根据多个上述风电渗透率、多个上述故障位置数据、多个上述故障类型编号、多个上述故障相电压跌落深度和多个上述故障持续时间生成多个仿真工况数据,上述仿真工况数据至少包括任意一个上述风电渗透率、任意一个上述故障位置数据、任意一个上述故障类型编号、任意一个上述故障相电压跌落深度和任意一个上述故障持续时间;模拟单元将多个仿真工况数据输入仿真软件以模拟风电场交流送出线路故障,得到所有的上述仿真工况数据的反馈参数,上述反馈参数包括上述交流送出线路的首端测量阻抗、上述交流送出线路的末端测量阻抗和距离保护动作时间,上述距离保护动作时间为从故障发生开始到距离保护对应的动作出口的时长;评估单元根据上述反馈参数评估上述交流送出线路的距离保护的适应性。该装置通过仿真软件模拟风电场交流送出线路的故障发生工况,模拟多种不同的故障工况,得到仿真工况数据的反馈参数来评估交流送出线路的距离保护的适应性,即通过交流送出线路的首端测量阻抗、交流送出线路的末端测量阻抗和距离保护动作时间确定保护动作执行是否及时,从而确定距离保护是否可以适应所有的故障发生工况,实现所有故障发生工况均可保护电路输电安全,解决了现有技术难以评估交流送出线路的距离保护的适应性的问题。
111.需要说明的是,本方案不限定使用何种实时仿真工具,只要是能进行硬件在环仿真的仿真工具(如:rtds、rtalb、hypersim),都可用此方法搭建风电场经交流并网送出系统风机变流器硬件在环实时仿真平台。其中风电场可以是直驱风电场、也可以是双馈风电场,风电场采用单机倍乘等值方法,风电机组变流器控制装置以硬件在环的方式接入仿真平
台,仿真系统的电源模型还包括常规电源模型及其调速、励磁控制逻辑。除此之外,仿真系统还包括相应的交流线路、电压/电流测点、大电网等值电源模型。另外,本方案中的距离保护可以有不同的保护逻辑。但适应性方法对不同原理的距离保护逻辑(如:工频量距离保护、比相式距离保护等)都适用。
112.为了确保适应性判断的准确性,一种可选的实施方式中,上述获取单元包括:
113.第一确定模块,用于根据上述风电渗透率的取值范围确定多个上述风电渗透率,多个上述风电渗透率包括上述风电渗透率的取值范围的最小值和最大值,多个上述风电渗透率由低至高排列,任意两个相邻的上述风电渗透率的差值等于第一预定差值;
114.第二确定模块,用于根据上述故障位置数据的取值范围确定多个上述故障位置数据,多个上述故障位置数据包括上述故障位置数据的取值范围的最小值和最大值,多个上述故障位置数据由低至高排列,任意两个相邻的上述故障位置数据的差值等于第二预定差值;
115.处理模块,用于对各上述故障类型进行编号,得到多个上述故障类型编号;
116.第三确定模块,用于根据上述故障相电压跌落深度的取值范围确定多个上述故障相电压跌落深度,多个上述故障相电压跌落深度包括上述故障相电压跌落深度的取值范围的最小值和最大值,多个上述故障相电压跌落深度由低至高排列,任意两个相邻的上述故障相电压跌落深度的差值等于第三预定差值;
117.第四确定模块,用于根据上述故障持续时间的取值范围确定多个上述故障持续时间,多个上述故障持续时间包括上述故障持续时间的取值范围的最小值和最大值,多个上述故障持续时间由低至高排列,任意两个相邻的上述故障持续时间的差值等于第四预定差值。
118.具体地,若p
max
=60%,则风电渗透率p的取值范围为0≤p≤60%,多个上述风电渗透率p可以为0%、10%、20%、30%、40%、50%和60%,故障位置数据l的取值范围为0≤l≤100%,多个故障位置数据l可以为0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%,故障类型编号ty可以为1、2、3和4,其中,ty=1表示单相接地,ty=2表示相间短路,ty=3表示两相接地,ty=4表示三相短路,故障后故障相电压跌落深度u的取值范围为0≤u≤90%,多个故障相电压跌落深度u可以为0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%和90%,故障持续时间t的取值范围为100ms≤t≤2000ms,多个故障持续时间可以为100ms、200ms、300ms、400ms、500ms、600ms、700ms、800ms、900ms、1000ms、1100ms、1200ms、1300ms、1400ms、1500ms、1600ms、1700ms、1800ms、1900ms和2000ms。
119.为了准确评估距离保护ⅰ段和距离保护ⅱ段的适应性,一种可选的实施方式中,上述模拟单元包括:
120.第一获取模块,用于获取多个第一首端阻抗、多个第二首端阻抗、多个第一末端阻抗和多个第二末端阻抗,上述第一首端阻抗为上述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的测量阻抗,上述第二首端阻抗为上述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的测量阻抗,上述第一末端阻抗为上述交流送出线路末端距离保护ⅰ段的测量阻抗,上述第二末端阻抗为上述交流送出线路末端距离保护ⅱ段的测量阻抗,上述第一首端阻抗、上述第二首端阻抗、上述第一末端阻抗和上述第二末端阻抗分别与上述仿真工况数据一一对应;
121.第二获取模块,用于获取多个第一距离保护动作时间、多个第二距离保护动作时
间、多个第三距离保护动作时间和多个第四距离保护动作时间,上述第一距离保护动作时间为上述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的上述距离保护动作时间,上述第二距离保护动作时间为上述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的上述距离保护动作时间,上述第三距离保护动作时间为上述交流送出线路末端距离保护ⅰ段的上述距离保护动作时间,上述第四距离保护动作时间为上述交流送出线路末端距离保护ⅱ段的上述距离保护动作时间,上述第一距离保护动作时间、上述第二距离保护动作时间、上述第三距离保护动作时间和上述第四距离保护动作时间分别与上述仿真工况数据一一对应。
122.具体地,获取多个第一首端阻抗,即记录线路首端距离保护ⅰ段测量阻抗实部和虚部定值分别为rset1se、xset1se,获取多个第二首端阻抗,即记录线路首端距离保护ⅱ段测量阻抗实部和虚部定值分别为rset2se、xset2se,获取多个第一末端阻抗,即记录线路末端距离保护ⅰ段测量阻抗实部和虚部定值分别为rret1re和xret1re,获取多个第二末端阻抗,即记录线路末端距离保护ⅱ段测量阻抗实部和虚部定值分别为rret2re和xret2re,分别获取交流送出线路首端距离保护ⅰ段、交流送出线路首端距离保护ⅱ段、交流送出线路末端距离保护ⅰ段和交流送出线路末端距离保护ⅱ段的距离保护动作时间即可分别得到多个第一距离保护动作时间、多个第二距离保护动作时间、多个第三距离保护动作时间和多个第四距离保护动作时间,以便于后续评估交流送出线路首端距离保护ⅰ段、交流送出线路首端距离保护ⅱ段、交流送出线路末端距离保护ⅰ段和交流送出线路末端距离保护ⅱ段的适应性。
123.为了准确评估首端距离保护ⅰ段的适应性,一种可选的实施方式中,上述评估单元至少包括:
124.第五确定模块,用于根据上述仿真工况数据确定所有的目标仿真工况数据,任意两个上述目标仿真工况数据的上述风电渗透率不相同,任意两个上述目标仿真工况数据的上述故障位置数据、上述故障类型编号、上述故障相电压跌落深度和上述故障持续时间均相同;
125.第一计算模块,用于计算第一最大阻抗差值和第二最大阻抗差值,上述第一最大阻抗差值为任意两个上述目标仿真工况数据对应的上述第一首端阻抗的实部的差值的绝对值的最大值,上述第二最大阻抗差值为任意两个上述目标仿真工况数据对应的上述第一首端阻抗的虚部的差值的绝对值的最大值;
126.第二计算模块,用于计算第一最大动作时间差值,上述第一最大动作时间差值为任意两个上述目标仿真工况数据对应的上述第一距离保护动作时间的差值的绝对值的最大值;
127.第一评估模块,用于根据上述第一最大阻抗差值、上述第二最大阻抗差值和上述第一最大动作时间差值评估上述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的适应性。
128.具体地,计算线路首端距离保护ⅰ段在不同风电渗透率下同一故障位置、同一故障类型、同一故障电压跌落程度、同一故障时间下的测量阻抗实部差值的绝对值的最大值为第一最大阻抗差值errr1
se
、测量阻抗虚部差值的绝对值的最大值为第二最大阻抗差值errx1
se
,计算线路首端距离保护ⅰ段在不同风电渗透率下同一故障位置、同一故障类型、同一故障电压跌落程度、同一故障时间下的动作时间差的绝对值的最大值为第一最大动作时间差值errt1
se
,即可根据第一最大阻抗差值errr1
se
、第二最大阻抗差值errx1
se
和第一最大动作时间差值errt1
se
评估交流送出线路首端距离保护ⅰ段的适应性。
129.同理,计算线路末端距离保护ⅰ段在不同风电渗透率下同一故障位置、同一故障类型、同一故障电压跌落程度、同一故障时间下的测量阻抗实部差值的绝对值的最大值为第五最大阻抗差值errr1
re
、测量阻抗虚部差值的绝对值的最大值为第六最大阻抗差值errx1
re
,计算线路末端距离保护ⅰ段在不同风电渗透率下同一故障位置、同一故障类型、同一故障电压跌落程度、同一故障时间下的动作时间差的绝对值的最大值为第三最大动作时间差值errt1
re
,即可根据第五最大阻抗差值errr1
re
、第六最大阻抗差值errx1
re
和第三最大动作时间差值errt1
re
评估交流送出线路末端距离保护ⅰ段的适应性。
130.为了准确评估首端距离保护ⅰ段的适应性,一种可选的实施方式中,上述评估模块包括:
131.第一计算子模块,用于计算上述第一最大动作时间差值与第一动作延时的差值的绝对值,得到第一差值,上述第一动作延时为上述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的保护动作延时定值,计算上述第二最大阻抗差值与第一参考阻抗虚部的差值的绝对值,得到第二差值,上述第一参考阻抗虚部为上述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的测量阻抗的虚部定值,计算上述第一最大阻抗差值与第一参考阻抗实部的差值的绝对值,得到第三差值,上述第一参考阻抗实部为上述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的测量阻抗的实部定值;
132.第一评估子模块,用于在上述第一差值小于第一阈值、上述第二差值小于第二阈值以及上述第三差值小于第三阈值均满足的情况下,评估上述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的适应性好。
133.具体地,记线路首端距离保护ⅰ段动作延时定值分别为第一动作延时tset1
se
,若abs(errt1
se-tset1
se
)≥20ms,即第一差值大于或者等于第一阈值,则认为该系统待研究线路线路首端距离保护ⅰ段存在适应性问题,即适应性差,可进一步定位到动作时间差值的绝对值最大值对应的风电渗透率及故障工况,若abs(errt1
se-tset1
se
)<20ms,即第一差值小于第一阈值,则继续分析测量阻抗虚部的差值情况。若abs(errx1
se-xset1
se
)≥30% xset1
se
,即第二差值大于或者等于第二阈值,则认为该系统待研究线路线路首端距离保护ⅰ段存在适应性问题,即适应性差,可进一步定位到测量阻抗虚部差值的绝对值最大值对应的风电渗透率及故障工况,若abs(errx1
se-xset1
se
)/<30% xset1
se
,即第二差值小于第二阈值,则继续分析测量阻抗实部的差值情况,若abs(errr1
se-rset1
se
)≥50% rset1
se
,即第三差值大于或者等于第三阈值,则认为该系统待研究线路线路首端距离保护ⅰ段存在适应性问题,即适应性差,可进一步定位到测量阻抗虚部差值的绝对值最大值对应的风电渗透率及故障工况,若abs(errr1
se-rset1
se
)<50% rset1
se
,即第三差值小于第三阈值,则认为该系统待研究线路线路首端距离保护ⅰ段不存在适应性问题,即适应性好。
134.同样地,记线路末端距离保护ⅰ段动作延时定值分别为第三动作延时tset1
re
,若abs(errt1
re-tset1
re
)≥20ms,则认为该系统待研究线路线路末端距离保护ⅰ段存在适应性问题,即适应性差,可进一步定位到动作时间差值的绝对值最大值对应的风电渗透率及故障工况,若abs(errt1
re-tset1
re
)<20ms,则继续分析测量阻抗虚部的差值情况。若abs(errx1
re-xset1
re
)≥30% xset1
re
,则认为该系统待研究线路线路末端距离保护ⅰ段存在适应性问题,即适应性差,可进一步定位到测量阻抗虚部差值的绝对值最大值对应的风电渗透率及故障工况,若abs(errx1
re-xset1
re
)<30% xset1
re
,则继续分析测量阻抗实部的差值情况,若abs(errr1
re-rset1
re
)≥50% rset1
re
,则认为该系统待研究线路线路末端距离
保护ⅰ段存在适应性问题,即适应性差,可进一步定位到测量阻抗虚部差值的绝对值最大值对应的风电渗透率及故障工况,若abs(errr1
re-rset1
re
)<50%rset1
re
,则认为该系统待研究线路线路末端距离保护ⅰ段不存在适应性问题,即适应性好。
135.为了准确评估首端距离保护ⅱ段的适应性,一种可选的实施方式中,上述评估单元还包括:
136.第六确定模块,用于根据上述仿真工况数据确定所有的目标仿真工况数据,任意两个上述目标仿真工况数据的上述风电渗透率不相同,任意两个上述目标仿真工况数据的上述故障位置数据、上述故障类型编号、上述故障相电压跌落深度和上述故障持续时间均相同;
137.第三计算模块,用于计算第三最大阻抗差值和第四最大阻抗差值,上述第三最大阻抗差值为任意两个上述目标仿真工况数据对应的上述第二首端阻抗的实部的差值的绝对值的最大值,上述第四最大阻抗差值为任意两个上述目标仿真工况数据对应的上述第二首端阻抗的虚部的差值的绝对值的最大值;
138.第四计算模块,用于计算第二最大动作时间差值,上述第二最大动作时间差值为任意两个上述目标仿真工况数据对应的上述第二距离保护动作时间的差值的绝对值的最大值;
139.第二评估模块,用于根据上述第三最大阻抗差值、上述第四最大阻抗差值和上述第二最大动作时间差值评估上述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的适应性。
140.具体地,计算线路首端距离保护ⅱ段在不同风电渗透率下同一故障位置、同一故障类型、同一故障电压跌落程度、同一故障时间下的测量阻抗实部差值的绝对值的最大值为第三最大阻抗差值errr2
se
、测量阻抗虚部差值的绝对值的最大值为第四最大阻抗差值errx2
se
,计算线路首端距离保护ⅱ段在不同风电渗透率下同一故障位置、同一故障类型、同一故障电压跌落程度、同一故障时间下的动作时间差的绝对值的最大值为第二最大动作时间差值errt2
se
,即可根据第三最大阻抗差值errr2
se
、第四最大阻抗差值errx2
se
和第二最大动作时间差值errt2
se
评估交流送出线路首端距离保护ⅱ段的适应性。
141.同理,计算线路末端距离保护ⅱ段在不同风电渗透率下同一故障位置、同一故障类型、同一故障电压跌落程度、同一故障时间下的测量阻抗实部差值的绝对值的最大值为第七最大阻抗差值errr2
re
、测量阻抗虚部差值的绝对值的最大值为第八最大阻抗差值errx2
re
,计算线路末端距离保护ⅱ段在不同风电渗透率下同一故障位置、同一故障类型、同一故障电压跌落程度、同一故障时间下的动作时间差的绝对值的最大值为第四最大动作时间差值errt2
re
,即可根据第七最大阻抗差值errr2
re
、第八最大阻抗差值errx2
re
和第四最大动作时间差值errt2
re
评估交流送出线路末端距离保护ⅱ段的适应性。
142.为了准确评估首端距离保护ⅱ段的适应性,一种可选的实施方式中,上述第八确定模块包括
143.第二计算子模块,用于计算上述第二最大动作时间差值与第二动作延时的差值的绝对值,得到第四差值,上述第二动作延时为上述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的保护动作延时定值,计算上述第四最大阻抗差值与第二参考阻抗虚部的差值的绝对值,得到第五差值,上述第二参考阻抗虚部为上述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的测量阻抗的虚部定值,计算上述第三最大阻抗差值与第二参考阻抗实部的差值的绝对值,得到第六差值,上
述第二参考阻抗实部为上述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的测量阻抗的实部定值;
144.第二评估子模块,用于在上述第四差值小于第一阈值、上述第五差值小于第二阈值以及上述第六差值小于第三阈值均满足的情况下,评估上述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的适应性好。
145.具体地,记线路首端距离保护ⅱ段动作延时定值分别为第二动作延时tset2
se
,若abs(errt2
se-tset2
se
)≥20ms,即第四差值大于或者等于第一阈值,则认为该系统待研究线路线路首端距离保护2段存在适应性问题,即适应性差,可进一步定位到动作时间差值的绝对值最大值对应的风电渗透率及故障工况,若abs(errt2
se-tset2
se
)<20ms,即第四差值小于第一阈值,则继续分析测量阻抗虚部的差值情况。若abs(errx2
se-xset2
se
)≥30%xset2
se
,即第五差值大于或者等于第二阈值,则认为该系统待研究线路线路首端距离保护ⅱ段存在适应性问题,即适应性差,可进一步定位到测量阻抗虚部差值的绝对值最大值对应的风电渗透率及故障工况,若abs(errx2
se-xset2
se
)<30% xset2
se
,即第五差值小于第二阈值,则继续分析测量阻抗实部的差值情况,若abs(errr2
se-rset2
se
)≥50%rset2
se
,即第六差值大于或者等于第三阈值,则认为该系统待研究线路线路首端距离保护ⅱ段存在适应性问题,即适应性差,可进一步定位到测量阻抗虚部差值的绝对值最大值对应的风电渗透率及故障工况,若abs(errr2
se-rset2
se
)<50%rset2
se
,即第六差值小于第三阈值则认为该系统待研究线路线路首端距离保护ⅱ段不存在适应性问题,即适应性好。
146.同样地,记线路末端距离保护ⅱ段动作延时定值分别为第四动作延时tset2
re
,若abs(errt2
re-tset2
re
)≥20ms,则认为该系统待研究线路线路末端距离保护2段存在适应性问题,即适应性差,可进一步定位到动作时间差值的绝对值最大值对应的风电渗透率及故障工况,若abs(errt2
re-tset2
re
)<20ms,则继续分析测量阻抗虚部的差值情况。若abs(errx2
re-xset2
re
)≥30% xset2
re
,则认为该系统待研究线路线路末端距离保护ⅱ段存在适应性问题,即适应性差,可进一步定位到测量阻抗虚部差值的绝对值最大值对应的风电渗透率及故障工况,若abs(errx2
re-xset2
re
)<30%xset2
re
,则继续分析测量阻抗实部的差值情况,若abs(errr2
re-rset2
re
)≥50%rset2
re
,则认为该系统待研究线路线路末端距离保护ⅱ段存在适应性问题,即适应性差,可进一步定位到测量阻抗虚部差值的绝对值最大值对应的风电渗透率及故障工况,若abs(errr2
re-rset2
re
)<50%rset2
re
,则认为该系统待研究线路线路末端距离保护ⅱ段不存在适应性问题,即适应性好。
147.上述风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估装置包括处理器和存储器,上述获取单元、生成单元、模拟单元和评估单元等均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。上述模块均位于同一处理器中;或者,上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
148.处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上,通过调整内核参数来解决现有技术难以评估交流送出线路的距离保护的适应性的问题。
149.存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(rom)或闪存(flash ram),存储器包括至少一个存储芯片。
150.本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,上述计算机可读存储介质包括存
储的程序,其中,在上述程序运行时控制上述计算机可读存储介质所在设备执行上述风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估装置。
151.具体地,风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估方法包括:
152.步骤s201,获取多个风电渗透率、多个故障位置数据、多个故障类型编号、多个故障相电压跌落深度和多个故障持续时间,上述风电渗透率为风电场的出力占所有的发电场的总出力的百分比,上述故障位置数据为故障距离占上述交流送出线路总长度的百分比,上述故障距离为发生故障的位置与上述交流送出线路的首端母线的距离,上述故障类型编号为上述交流送出线路的故障类型对应的编号,上述故障相电压跌落深度为故障发生后的相电压与故障发生前的上述相电压的百分比;
153.步骤s202,根据多个上述风电渗透率、多个上述故障位置数据、多个上述故障类型编号、多个上述故障相电压跌落深度和多个上述故障持续时间生成多个仿真工况数据,上述仿真工况数据至少包括任意一个上述风电渗透率、任意一个上述故障位置数据、任意一个上述故障类型编号、任意一个上述故障相电压跌落深度和任意一个上述故障持续时间;
154.步骤s203,将多个上述仿真工况数据输入仿真软件以模拟风电场交流送出线路故障,得到所有的上述仿真工况数据的反馈参数,上述反馈参数包括上述交流送出线路的首端测量阻抗、上述交流送出线路的末端测量阻抗和距离保护动作时间,上述距离保护动作时间为从故障发生开始到距离保护对应的动作出口的时长;
155.步骤s204,根据上述反馈参数评估上述交流送出线路的距离保护的适应性。
156.本发明实施例提供了一种处理器,上述处理器用于运行程序,其中,上述程序运行时执行上述风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估方法。
157.具体地,风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估方法包括:
158.步骤s201,获取多个风电渗透率、多个故障位置数据、多个故障类型编号、多个故障相电压跌落深度和多个故障持续时间,上述风电渗透率为风电场的出力占所有的发电场的总出力的百分比,上述故障位置数据为故障距离占上述交流送出线路总长度的百分比,上述故障距离为发生故障的位置与上述交流送出线路的首端母线的距离,上述故障类型编号为上述交流送出线路的故障类型对应的编号,上述故障相电压跌落深度为故障发生后的相电压与故障发生前的上述相电压的百分比;
159.步骤s202,根据多个上述风电渗透率、多个上述故障位置数据、多个上述故障类型编号、多个上述故障相电压跌落深度和多个上述故障持续时间生成多个仿真工况数据,上述仿真工况数据至少包括任意一个上述风电渗透率、任意一个上述故障位置数据、任意一个上述故障类型编号、任意一个上述故障相电压跌落深度和任意一个上述故障持续时间;
160.步骤s203,将多个上述仿真工况数据输入仿真软件以模拟风电场交流送出线路故障,得到所有的上述仿真工况数据的反馈参数,上述反馈参数包括上述交流送出线路的首端测量阻抗、上述交流送出线路的末端测量阻抗和距离保护动作时间,上述距离保护动作时间为从故障发生开始到距离保护对应的动作出口的时长;
161.步骤s204,根据上述反馈参数评估上述交流送出线路的距离保护的适应性。
162.本发明实施例提供了一种距离保护适应性的分析系统,分析系统包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,处理器执行程序时实现至少以下步骤:
163.步骤s201,获取多个风电渗透率、多个故障位置数据、多个故障类型编号、多个故障相电压跌落深度和多个故障持续时间,上述风电渗透率为风电场的出力占所有的发电场的总出力的百分比,上述故障位置数据为故障距离占上述交流送出线路总长度的百分比,上述故障距离为发生故障的位置与上述交流送出线路的首端母线的距离,上述故障类型编号为上述交流送出线路的故障类型对应的编号,上述故障相电压跌落深度为故障发生后的相电压与故障发生前的上述相电压的百分比;
164.步骤s202,根据多个上述风电渗透率、多个上述故障位置数据、多个上述故障类型编号、多个上述故障相电压跌落深度和多个上述故障持续时间生成多个仿真工况数据,上述仿真工况数据至少包括任意一个上述风电渗透率、任意一个上述故障位置数据、任意一个上述故障类型编号、任意一个上述故障相电压跌落深度和任意一个上述故障持续时间;
165.步骤s203,将多个上述仿真工况数据输入仿真软件以模拟风电场交流送出线路故障,得到所有的上述仿真工况数据的反馈参数,上述反馈参数包括上述交流送出线路的首端测量阻抗、上述交流送出线路的末端测量阻抗和距离保护动作时间,上述距离保护动作时间为从故障发生开始到距离保护对应的动作出口的时长;
166.步骤s204,根据上述反馈参数评估上述交流送出线路的距离保护的适应性。
167.本技术还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序:
168.步骤s201,获取多个风电渗透率、多个故障位置数据、多个故障类型编号、多个故障相电压跌落深度和多个故障持续时间,上述风电渗透率为风电场的出力占所有的发电场的总出力的百分比,上述故障位置数据为故障距离占上述交流送出线路总长度的百分比,上述故障距离为发生故障的位置与上述交流送出线路的首端母线的距离,上述故障类型编号为上述交流送出线路的故障类型对应的编号,上述故障相电压跌落深度为故障发生后的相电压与故障发生前的上述相电压的百分比;
169.步骤s202,根据多个上述风电渗透率、多个上述故障位置数据、多个上述故障类型编号、多个上述故障相电压跌落深度和多个上述故障持续时间生成多个仿真工况数据,上述仿真工况数据至少包括任意一个上述风电渗透率、任意一个上述故障位置数据、任意一个上述故障类型编号、任意一个上述故障相电压跌落深度和任意一个上述故障持续时间;
170.步骤s203,将多个上述仿真工况数据输入仿真软件以模拟风电场交流送出线路故障,得到所有的上述仿真工况数据的反馈参数,上述反馈参数包括上述交流送出线路的首端测量阻抗、上述交流送出线路的末端测量阻抗和距离保护动作时间,上述距离保护动作时间为从故障发生开始到距离保护对应的动作出口的时长;
171.步骤s204,根据上述反馈参数评估上述交流送出线路的距离保护的适应性。
172.从以上的描述中,可以看出,本技术上述的实施例实现了如下技术效果:
173.1)、本技术的风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估方法中,该方法通过仿真软件模拟上述风电场交流送出线路的故障发生工况,模拟多种不同的故障工况,得到仿真工况数据的反馈参数来评估交流送出线路的距离保护的适应性,即通过交流送出线路的首端测量阻抗、交流送出线路的末端测量阻抗和距离保护动作时间确定保护动作执行是否及时,从而确定距离保护是否可以适应所有的故障发生工况,实现所有故障发生工况均可保护电路输电安全,解决了现有技术难以评估交流送出线路的距离保护的适应性的问
题。
174.2)、本技术的上述风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估装置中,该装置通过仿真软件模拟风电场交流送出线路的故障发生工况,模拟多种不同的故障工况,得到仿真工况数据的反馈参数来评估交流送出线路的距离保护的适应性,即通过交流送出线路的首端测量阻抗、交流送出线路的末端测量阻抗和距离保护动作时间确定保护动作执行是否及时,从而确定距离保护是否可以适应所有的故障发生工况,实现所有故障发生工况均可保护电路输电安全,解决了现有技术难以评估交流送出线路的距离保护的适应性的问题。
175.以上所述仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征:
1.一种风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估方法,其特征在于,包括:获取多个风电渗透率、多个故障位置数据、多个故障类型编号、多个故障相电压跌落深度和多个故障持续时间,所述风电渗透率为风电场的出力占所有的发电场的总出力的百分比,所述故障位置数据为故障距离占所述交流送出线路总长度的百分比,所述故障距离为发生故障的位置与所述交流送出线路的首端母线的距离,所述故障类型编号为所述交流送出线路的故障类型对应的编号,所述故障相电压跌落深度为故障发生后的相电压与故障发生前的所述相电压的百分比;根据多个所述风电渗透率、多个所述故障位置数据、多个所述故障类型编号、多个所述故障相电压跌落深度和多个所述故障持续时间生成多个仿真工况数据,所述仿真工况数据至少包括任意一个所述风电渗透率、任意一个所述故障位置数据、任意一个所述故障类型编号、任意一个所述故障相电压跌落深度和任意一个所述故障持续时间;将多个所述仿真工况数据输入仿真软件以模拟风电场交流送出线路故障,得到所有的所述仿真工况数据的反馈参数,所述反馈参数包括所述交流送出线路的首端测量阻抗、所述交流送出线路的末端测量阻抗和距离保护动作时间,所述距离保护动作时间为从故障发生开始到距离保护对应的动作出口的时长;根据所述反馈参数评估所述交流送出线路的距离保护的适应性。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取多个风电渗透率、多个故障位置数据、多个故障类型编号、多个故障相电压跌落深度和多个故障持续时间,包括:根据所述风电渗透率的取值范围确定多个所述风电渗透率,多个所述风电渗透率包括所述风电渗透率的取值范围的最小值和最大值,多个所述风电渗透率由低至高排列,任意两个相邻的所述风电渗透率的差值等于第一预定差值;根据所述故障位置数据的取值范围确定多个所述故障位置数据,多个所述故障位置数据包括所述故障位置数据的取值范围的最小值和最大值,多个所述故障位置数据由低至高排列,任意两个相邻的所述故障位置数据的差值等于第二预定差值;对各所述故障类型进行编号,得到多个所述故障类型编号;根据所述故障相电压跌落深度的取值范围确定多个所述故障相电压跌落深度,多个所述故障相电压跌落深度包括所述故障相电压跌落深度的取值范围的最小值和最大值,多个所述故障相电压跌落深度由低至高排列,任意两个相邻的所述故障相电压跌落深度的差值等于第三预定差值;根据所述故障持续时间的取值范围确定多个所述故障持续时间,多个所述故障持续时间包括所述故障持续时间的取值范围的最小值和最大值,多个所述故障持续时间由低至高排列,任意两个相邻的所述故障持续时间的差值等于第四预定差值。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将多个所述仿真工况数据输入仿真软件以模拟风电场交流送出线路故障,得到所有的所述仿真工况数据的反馈参数,包括:获取多个第一首端阻抗、多个第二首端阻抗、多个第一末端阻抗和多个第二末端阻抗,所述第一首端阻抗为所述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的测量阻抗,所述第二首端阻抗为所述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的测量阻抗,所述第一末端阻抗为所述交流送出线路末端距离保护ⅰ段的测量阻抗,所述第二末端阻抗为所述交流送出线路末端距离保护ⅱ段的测量阻抗,所述第一首端阻抗、所述第二首端阻抗、所述第一末端阻抗和所述第二末端
阻抗分别与所述仿真工况数据一一对应;获取多个第一距离保护动作时间、多个第二距离保护动作时间、多个第三距离保护动作时间和多个第四距离保护动作时间,所述第一距离保护动作时间为所述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的所述距离保护动作时间,所述第二距离保护动作时间为所述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的所述距离保护动作时间,所述第三距离保护动作时间为所述交流送出线路末端距离保护ⅰ段的所述距离保护动作时间,所述第四距离保护动作时间为所述交流送出线路末端距离保护ⅱ段的所述距离保护动作时间,所述第一距离保护动作时间、所述第二距离保护动作时间、所述第三距离保护动作时间和所述第四距离保护动作时间分别与所述仿真工况数据一一对应。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,根据所述反馈参数评估所述交流送出线路的距离保护的适应性,至少包括:根据所述仿真工况数据确定所有的目标仿真工况数据,任意两个所述目标仿真工况数据的所述风电渗透率不相同,任意两个所述目标仿真工况数据的所述故障位置数据、所述故障类型编号、所述故障相电压跌落深度和所述故障持续时间均相同;计算第一最大阻抗差值和第二最大阻抗差值,所述第一最大阻抗差值为任意两个所述目标仿真工况数据对应的所述第一首端阻抗实部的差值的绝对值的最大值,所述第二最大阻抗差值为任意两个所述目标仿真工况数据对应的所述第一首端阻抗虚部的差值的绝对值的最大值;计算第一最大动作时间差值,所述第一最大动作时间差值为任意两个所述目标仿真工况数据对应的所述第一距离保护动作时间的差值的绝对值的最大值;根据所述第一最大阻抗差值、所述第二最大阻抗差值和所述第一最大动作时间差值评估所述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的适应性。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,根据所述第一最大阻抗差值、所述第二最大阻抗差值和所述第一最大动作时间差值评估所述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的适应性,包括:计算所述第一最大动作时间差值与第一动作延时的差值的绝对值,得到第一差值,所述第一动作延时为所述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的保护动作延时定值,计算所述第二最大阻抗差值与第一参考阻抗虚部的差值的绝对值,得到第二差值,所述第一参考阻抗虚部为所述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的测量阻抗的虚部定值,计算所述第一最大阻抗差值与第一参考阻抗实部的差值的绝对值,得到第三差值,所述第一参考阻抗实部为所述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的测量阻抗的实部定值;在所述第一差值小于第一阈值、所述第二差值小于第二阈值以及所述第三差值小于第三阈值均满足的情况下,评估所述交流送出线路首端距离保护ⅰ段的适应性好。6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,根据所述反馈参数评估所述交流送出线路的距离保护的适应性,还包括:根据所述仿真工况数据确定所有的目标仿真工况数据,任意两个所述目标仿真工况数据的所述风电渗透率不相同,任意两个所述目标仿真工况数据的所述故障位置数据、所述故障类型编号、所述故障相电压跌落深度和所述故障持续时间均相同;计算第三最大阻抗差值和第四最大阻抗差值,所述第三最大阻抗差值为任意两个所述
目标仿真工况数据对应的所述第二首端阻抗的实部的差值的绝对值的最大值,所述第四最大阻抗差值为任意两个所述目标仿真工况数据对应的所述第二首端阻抗的虚部的差值的绝对值的最大值;计算第二最大动作时间差值,所述第二最大动作时间差值为任意两个所述目标仿真工况数据对应的所述第二距离保护动作时间的差值的绝对值的最大值;根据所述第三最大阻抗差值、所述第四最大阻抗差值和所述第二最大动作时间差值评估所述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的适应性。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,根据所述第三最大阻抗差值、所述第四最大阻抗差值和所述第二最大动作时间差值评估所述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的适应性,包括:计算所述第二最大动作时间差值与第二动作延时的差值的绝对值,得到第四差值,所述第二动作延时为所述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的保护动作延时定值,计算所述第四最大阻抗差值与第二参考阻抗虚部的差值的绝对值,得到第五差值,所述第二参考阻抗虚部为所述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的测量阻抗的虚部定值,计算所述第三最大阻抗差值与第二参考阻抗实部的差值的绝对值,得到第六差值,所述第二参考阻抗实部为所述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的测量阻抗的实部定值;在所述第四差值小于第一阈值、所述第五差值小于第二阈值以及所述第六差值小于第三阈值均满足的情况下,评估所述交流送出线路首端距离保护ⅱ段的适应性好。8.一种风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估装置,其特征在于,包括:获取单元,用于获取多个风电渗透率、多个故障位置数据、多个故障类型编号、多个故障相电压跌落深度和多个故障持续时间,所述风电渗透率为风电场的出力占所有的发电场的总出力的百分比,所述故障位置数据为故障距离占所述交流送出线路总长度的百分比,所述故障距离为发生故障的位置与所述交流送出线路的首端母线的距离,所述故障类型编号为所述交流送出线路的故障类型对应的编号,所述故障相电压跌落深度为故障发生后的相电压与故障发生前的所述相电压的百分比;生成单元,用于根据多个所述风电渗透率、多个所述故障位置数据、多个所述故障类型编号、多个所述故障相电压跌落深度和多个所述故障持续时间生成多个仿真工况数据,所述仿真工况数据至少包括任意一个所述风电渗透率、任意一个所述故障位置数据、任意一个所述故障类型编号、任意一个所述故障相电压跌落深度和任意一个所述故障持续时间;模拟单元,用于将多个所述仿真工况数据输入仿真软件以模拟风电场交流送出线路故障,得到所有的所述仿真工况数据的反馈参数,所述反馈参数包括所述交流送出线路的首端测量阻抗、所述交流送出线路的末端测量阻抗和距离保护动作时间,所述距离保护动作时间为从故障发生开始到距离保护对应的动作出口的时长;评估单元,用于根据所述反馈参数评估所述交流送出线路的距离保护的适应性。9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。10.一种距离保护适应性的分析系统,其特征在于,包括:一个或多个处理器,存储器,以及一个或多个程序,其中,所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被配置为由
所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。

技术总结
本申请提供了一种风电场交流送出线路的距离保护适应性的评估方法和装置,该方法包括:获取多个风电渗透率、多个故障位置数据、多个故障类型编号、多个故障相电压跌落深度和多个故障持续时间;根据多个风电渗透率、多个故障位置数据、多个故障类型编号、多个故障相电压跌落深度和多个故障持续时间生成多个仿真工况数据;将多个仿真工况数据输入仿真软件以模拟风电场交流送出线路故障,得到所有的仿真工况数据的反馈参数,反馈参数包括交流送出线路的首端测量阻抗、交流送出线路的末端测量阻抗和距离保护动作时间;根据反馈参数评估交流送出线路的距离保护的适应性,解决了现有技术难以评估交流送出线路的距离保护的适应性的问题。问题。问题。


技术研发人员:陈钦磊 奚鑫泽 郭琦 邢超 涂亮 马遵 黄立滨 李胜男 李书勇 许守东 朱益华 覃日升 胡云 李俊鹏 罗超 戴云航 曾冠铭 和鹏 卢远宏 何鑫 郭海平 邓灿 苏明章 孟贤 林雪华 马红升
受保护的技术使用者:云南电网有限责任公司电力科学研究院
技术研发日:2023.05.16
技术公布日:2023/8/21
版权声明

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