[发明专利]基于欧氏距离和pearson相似度的差动保护方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种基于欧氏距离和pearson相似度的差动保护方法、装置及系统，属于配电网继电保护领域，方法包括：采样获取差动保护区中本侧继电保护装置的电流时间序列并从中提取电流正序分量时间序列；分别接收差动保护区中其他各侧继电保护装置发送的电流正序分量时间序列；分别计算本侧继电保护装置的电流正序分量时间序列与每一其他各侧继电保护装置的电流正序分量时间序列之间的欧氏距离以及pearson相关系数；当任一欧氏距离大于欧氏距离阈值或任一pearson相关系数大于pearson相关系数阈值时，本侧保护启动，否则，本侧保护闭锁。对于各类故障，该方法具有更高的判据值灵敏度，可靠性更高，能够有效解决逆变型电源接入配电网后传统三段式电流保护失效的问题。

技术领域

本发明属于配电网继电保护领域，更具体地，涉及一种基于欧氏距离和pearson相似度的差动保护方法、装置及系统。

背景技术

随着分布式可再生能源大量分散接入配电网，单向辐射式的配电网转变为分布密集的、与用户互联的网络。因此，电网潮流将不再自变电站母线单向送出，而是随着时间出现双向流动特征，从而改变了传统电力系统的运行模式，传统三段式电流保护选择性面临严峻挑战。目前含分布式电源的配电网保护方案主要依据IEEE1547-2003标准，采用故障后隔离全部分布式电源的方法。该方法无法充分发挥分布式电源对电网的支撑作用，而且严重限制新能源技术的发展。

众多保护方案中，差动保护能有效解决传统电流保护在含逆变型配电网中面临的选择性问题。目前差动保护研究包括以下几个方向：在制动特性中引入穿越电流以提高灵敏度；利用自适应系数动态改变制动量；基于故障分量的差动保护；利用相位相关的差动保护。基于正序阻抗纵联保护的方法计算量大、技术实现难度大；自适应幅值比的差动保护方法过分追求从线路单端获取的信息，基于电流幅值比或电流相位变化量的纵联保护方案方法只单方面地考虑相位或幅值；对于极端故障情况，这些保护方法难以进行故障识别。

发明内容

针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种基于欧氏距离和pearson相似度的差动保护方法、装置及系统，其目的在于利用电流采样值进行差动保护判断，pearson相似度判断可提高判据灵敏度，以有效解决逆变型电源接入配电网后传统三段式电流保护失效的问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于欧氏距离和pearson相似度的差动保护方法，包括：S1，采样获取差动保护区中本侧继电保护装置的电流时间序列，从所述电流时间序列中提取电流正序分量时间序列；S2，分别接收差动保护区中其他各侧继电保护装置发送的电流正序分量时间序列，所述其他各侧继电保护装置的数量≥1；S3，分别计算所述本侧继电保护装置的电流正序分量时间序列与每一其他各侧继电保护装置的电流正序分量时间序列之间的欧氏距离以及pearson相关系数；S4，当任一欧氏距离大于欧氏距离阈值或任一pearson相关系数大于pearson相关系数阈值时，本侧保护启动，否则，本侧保护闭锁。

更进一步地，所述pearson相关系数阈值为：

K＝K_CT·K_γ

其中，K为所述pearson相关系数阈值，K_CT为电流互感器传变误差系数，K_γ为裕度系数。

更进一步地，所述欧氏距离为：

其中，criterion_mk为本侧继电保护装置m的电流正序分量时间序列与其他侧继电保护装置k的电流正序分量时间序列之间的欧氏距离，N为电流正序分量时间序列中电流正序分量的个数，为本侧继电保护装置m的电流正序分量时间序列中第j个电流正序分量，为其他侧继电保护装置k的电流正序分量时间序列中第j个电流正序分量。

更进一步地，所述pearson相关系数为：