[发明专利]一种基于余弦相似度的柔直电网纵联保护方法及系统

权利要求书

1.一种基于余弦相似度的柔直电网纵联保护方法，其特征是，包括：

柔直电网中发生短路故障时，利用余弦相似度来表征电压与电流波形之间的夹角大小；

通过上述余弦相似度判别所发生故障是正向故障还是反向故障，并利用输电线路两端的正反向故障判别结果判断故障是否发生于本线路；

基于上述正反向故障判别结果再确定故障区间，之后，利用正负极电流变化量的比值对故障极进行识别，基于识别出的故障极对柔直电网进行对应的保护。

2.如权利要求1所述的一种基于余弦相似度的柔直电网纵联保护方法，其特征是，还包括柔直电网中发生短路故障时，利用保护启动判据确定是否启动保护。

3.如权利要求2所述的一种基于余弦相似度的柔直电网纵联保护方法，其特征是，保护启动判据具体为：

滤波后的电压采样值的绝对值大于保护启动门槛值；

当连续设定个电压采样值低于保护启动门槛值时，判断为有短路故障发生，启动保护。

4.如权利要求1所述的一种基于余弦相似度的柔直电网纵联保护方法，其特征是，输电线路两端的正反向故障判别时，采集采样时间窗中电压和电流故障分量从开始突变到到达首个极值点之间的采样数据；

基于采样数据，计算电压与电流的余弦相似度，并对采样时间窗中余弦相似度求平均；

利用平均余弦相似度判断故障方向，如果平均余弦相似度小于等于门槛值，则判别为正向故障，否则为反向故障。

5.如权利要求4所述的一种基于余弦相似度的柔直电网纵联保护方法，其特征是，分别对正向故障及反向故障进行赋值；

线路两端的保护装置均将赋值通过光纤传递到线路对端；

如果两端的赋值相同，则说明发生区内故障，继而给断路器发送跳闸信号；如果两端的赋值不一致，则说明发生区外故障，保护返回。

6.如权利要求4所述的一种基于余弦相似度的柔直电网纵联保护方法，其特征是，电压采样值首个极值点的获取时，在故障发生后某个采样值的绝对值大于等于其相邻的两个采样值的绝对值时，该采样值对应的采样点为电压采样值的首个极值点。

7.如权利要求1所述的一种基于余弦相似度的柔直电网纵联保护方法，其特征是，确定故障区间之后，计算采样数据窗中的正负极电流变化量，当正负极电流变化量的比值大于故障极判别门槛值时，判断为正极接地故障；而小于故障极判别门槛值的倒数时，判断为负极接地故障；大于故障极判别门槛值的倒数而小于故障极判别门槛值时则判别为双极短路故障。

8.一种基于余弦相似度的柔直电网纵联保护系统，其特征是，包括：

余弦相似度计算模块，被配置为：柔直电网中发生短路故障时，利用余弦相似度来表征电压与电流波形之间的夹角大小；

正反向故障判别模块，被配置为：通过上述余弦相似度判别所发生故障是正向故障还是反向故障，并利用输电线路两端的正反向故障判别结果判断故障是否发生于本线路；

故障极识别模块，被配置为：基于上述正反向故障判别结果再确定故障区间，之后，利用正负极电流变化量的比值对故障极进行识别，基于识别出的故障极对柔直电网进行对应的保护。

9.一种计算装置,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征是，所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求1-7任一所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征是，该程序被处理器执行时执行上述权利要求1-7任一所述的方法的步骤。