[发明专利]一种适用于风电场送出线路的时域距离保护方法

权利要求书

1.一种适用于风电场送出线路的时域距离保护方法，其特征在于包括如下步骤：

S1、采集故障后1个周期内电流与电压瞬时值的信号数列，构造Hankel矩阵；

S2、对步骤S1中构造的Hankel矩阵进行奇异值分解，将奇异值分解后的矩阵首个奇异值对应的分量矩阵的首个行向量与最后的列向量的转置连接，得到原始信号数列的分量信号数列；

S3、建立线路发生故障后对应的保护安装处的微分方程，对微分方程进行观测，计算各误差的平方和；

所述步骤S3包括以下步骤：

计算线路发生故障后对应的保护安装处的微分方程，如下式所示：

式中u、i分别为保护安装处测量的电压、电流瞬时值，R、L分别为故障点到保护安装处线路的正序电阻和电感，取两个点建立下列微分方程组：

式中下标1、2分别代表故障点1和2；为表达简便，用D₁代替D₂代替求解上述微分方程组有

取两个不同的采用时刻t_k、t_k+1，对应的测量电压、电流采样值分别为u_k、u_k+1、i_k、i_k+1，为书写简单，设y_k＝(u_k+u_k+1)/2，x_k＝(i_k+i_k+1)/2，D_k＝(i_k+1-i_k)/T_s，建立下列差分方程：

y_k＝Rx_k+LD_k (4)

对于接地故障，以A相接地故障为例，微分方程中代入的电压为A相对地电压，电流为带有零序电流补偿的A相电流，有：

上式中，u_ak、u_ak+1及i_ak、i_ak+1、i_0k、i_0k+1分别为A相对地电压的分量信号数列A相电流的分量信号数列与零序电流中t_k、t_k+1时刻对应的元素；K_R与K_L分别为零序电阻补偿系数和零序电抗补偿系数，且有

对于相间故障，以AB两相故障为例，微分方程中代入的电压为AB相间电压，电流为AB相间电流，则：

上式中u_bk、u_bk+1及i_bk、i_bk+1分别与中对应t_k、t_k+1时刻的元素；

对式(3)进行N次观测，各误差的平方和为：

S4、求解使各误差的平方和有最小值时的电阻参数估计值和电感参数估计值，得到电阻参数估计值和电感参数估计值的计算公式；

所述步骤S4包括以下步骤：

分别对R和L求偏导并使之等于零，得到下式：

联立上式(12)与(13)进行求解，得到电阻参数估计值和电感参数估计值的计算公式如下：

所述步骤S4包括以下步骤：根据每周波采样点的数量将采样点分为i组，得到不同时刻i的电阻和电感值，分别记为R(i)和L(i)，第1组为当前时刻，第i组为历史时刻，在获得一个完整采用周期的数据后，采用如下算法获取最终进入距离保护计算的R和L：

S5、对电阻和电感值进行采样，根据采样值计算故障点到保护安装线路的正序电阻和电感。

2.根据权利要求1所述的适用于风电场送出线路的时域距离保护方法，其特征在于，所述信号数列包括风电场侧被保护线路上的零序电流、三相电流与三相对地电压。