一种基于波形不相似因子的风电场主变压器纵联保护方法

摘要

本发明公开一种基于波形不相似因子的风电场主变压器纵联保护方法，包括以下步骤：采集变压器两侧保护安装处电流并对其进行相位校正和标幺化处理；实时计算数据窗内两侧相电流间的Hausdorff距离；判断两侧相电流间的Hausdorff距离所处区间，若其位于奖励阈值和惩罚阈值之间，将奖惩系数赋值为0，若其小于惩罚阈值时，将奖惩系数赋值为‑1，除上述情况外，将奖惩系数赋值为1；通过奖惩系数实时计算数据窗内两侧相电流间的波形不相似因子，当其大于其整定阈值时，则判定为区内故障。本发明不受风电场频率偏移特性影响，且具有良好的抗励磁涌流和电流互感器饱和能力，与传统变压器电流差动保护相比具有明显优越性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于波形不相似因子的风电场主变压器纵联保护方法，属于电力系统继电保护技术领域。

背景技术

为了实现碳达峰、碳中和目标，我国正加快由化石能源体系向低碳能源体系的转变，风力发电作为一种重要的清洁能源发电方式，获得迅速发展。然而，风电机组拓扑结构和控制策略与传统同步电源相比存在差异，大规模风电并网后，风电场中故障电流特性与传统同步电网的故障电流特征差异较大。受故障电流频率偏移、励磁涌流、电流互感器饱和以及异常数据等因素影响，基于二次谐波制动的变压器差动保护方案在风力发电系统中存在拒动或误动风险，威胁电力系统安全稳定运行。

发明内容

针对传统变压器电流差动保护方法在风力发电系统中存在拒动或误动风险问题，本发明提供了一种基于波形不相似因子的风电场主变压器纵联保护方法。

一种基于波形不相似因子的风电场主变压器纵联保护方法，包括以下步骤：

步骤一：对风电场主变压器两侧保护安装处采样电流进行相位校正和标幺化处理，处理后主变压器风电场侧和电网侧三相电流分别为i

步骤二：实时计算数据窗内标幺化处理后主变压器两侧三相电流i

步骤三：判断H(i

步骤四：判断H(i

步骤五：将RPC赋值为1，即RPC＝1，然后执行步骤六；

步骤六：实时计算数据窗内标幺化处理后变压器两侧三相电流i

步骤七：判断波形不相似因子WDF所处区间，若WDF＞WDF

本发明公开了一种基于波形不相似因子的风电场主变压器纵联保护方法，与传统变压器电流差动保护方法相比具有明显优越性。本发明不受风电场频率偏移特性影响，具有良好的抗励磁涌流、CT饱和能力和异常数据能力，且不需要与二次谐波制动原理配合使用。

附图说明

图1为风力发电系统并网示意图；

图2为基于波形不相似因子的风电场主变压器纵联保护方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

一种基于波形不相似因子的风电场主变压器纵联保护方法，包括以下步骤：

步骤一：如图1和图2，对风电场主变压器两侧保护安装处采样电流进行相位校正处理，具体计算公式为：

其中，

将主变压器两侧相位校正后的三相电流进行标幺化处理，具体计算公式为：

其中，

步骤二：实时计算数据窗内标幺化处理后主变压器两侧三相电流i

H(i

其中，h(i

假设存在两组集合A＝{a

||a

其中，||·||表示集合A中子集与集合B中子集间的欧氏距离。

集合A中元素a

单相Hausdorff距离h(i

步骤三：如图2，判断H(i

步骤四：如图2，判断H(i

步骤五：如图2，将RPC赋值为1，即RPC＝1，然后执行步骤六；

步骤六：如图2，实时计算数据窗内标幺化处理后变压器两侧三相电流i

其中，N为工频周期内采样点数，k为电流时刻。

步骤七：如图2，判断波形不相似因子WDF所处区间，若WDF＞WDF

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理和宗旨的的前提下，还可以做出若干改进、替换、变型和润饰，这些改进、替换、变型和润饰也应视为本发明的保护范围。

本说明书中未作详细描述内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。