[发明专利]一种基于突变积分乘积的直流配电网故障扰动辨识方法

权利要求书

1.一种基于突变积分乘积的直流配电网故障扰动辨识方法，其特征在于，包括步骤：

S1、依据极间短路故障特性，直流馈线两端的换流站以及接入的DG或微电网基于低电压和电流变化率保护初步判定故障发生，满足两者之一则快速启动线路故障扰动辨识元件；

S2、换流站和DG或微电网分别对出口电流和两侧电流进行高频率采样，经相模变换得到一模电流，并计算一模电流的突变量积分值i_{inte_H}、i_{inte_DGi1}和i_{inte_DGi2}；

S3、当换流站出口处的一模电流突变积分值i_{inte_H}满足下列判据时，认为发生正向故障，短时开放保护一段时间：

i_{inte_H}i_set

i_set＝k_rΔi_max，

其中，i_{inte_H}为换流站出口一模电流的突变量积分值；i_set为换流站正向故障电流判定门槛值；k_r为可靠系数；Δi_max为区内高阻接地故障时系统电容放电产生的最大电流突变量积分值；

S4、当第i个DG或微电网两侧的一模电流突变量积分值i_{inte_DGi1}和i_{inte_DGi2}乘积大于一扰动辨识门槛值时，认为该DG或微电网发生功率扰动，辨识信号S_id取0，否则依照各端的突变方向取值1或-1，并将辨识结果发送给两侧换流站；

S5、换流站接收各个DG或微电网发送的辨识信号，当存在S_id＝0时，判定为DG或微电网功率扰动，保护复归，否则基于S_id取值识别区内与区外线路故障，保护动作或复归。

2.根据权利要求1所述的一种基于突变积分乘积的直流配电网故障扰动辨识方法，其特征在于，步骤S1中，为提高单端电气量对高阻故障的检测能力，选用低电压和电流变化率保护“或”逻辑的配置关系，快速启动线路故障扰动辨识元件，具体启动判据如下：

u_dp-u_dn＜U_{set_S}或d(i_dp-i_dn)/dt＞I_{set_S}，

其中，u_dp、u_dn分别为直流线路正极与负极电压；i_dp、i_dn分别为直流线路正极与负极电流；U_{set_S}为低电压动作门槛值；I_{set_S}为电流微分动作门槛值。

3.根据权利要求1所述的一种基于突变积分乘积的直流配电网故障扰动辨识方法，其特征在于，步骤S2中，计算一模电流的突变量积分值i_{inte_H}、i_{inte_DGi1}和i_{inte_DGi2}，具体包括：

采用Karrenbauer变换由极电流得到一模电流：

其中，i_x为一模电流；i_dp、i_dn分别为直流线路正极与负极电流；

一模电流的突变量积分运算表达式：

其中，Δi_x(t)为故障/扰动后t时刻的一模电流突变量；n为数据窗长；T_s为采样周期；i_x(t₀)为直流系统稳态运行时的一模电流；i_x(t)为直流系统故障/扰动后t时刻的一模电流；i_inte(t)为一模电流突变量积分，即t时刻前n点电流突变量之和。