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申请/专利权人：天津大学;南方电网科学研究院有限责任公司;广东电网有限责任公司电力调度控制中心

摘要：本发明公开了一种新能源送出线路复合电流极化式相间距离保护方法及系统，构造突变量与虚拟阻抗，进行故障方向快速判别，根据新能源送出线路参数构造单位虚拟阻抗，生成三相的正反向故障的方向快速判据，利用傅里叶算法提取基频分量，计算正负序分量和虚拟极化电压；计算测量阻抗相角的波动系数CVn，进行虚拟极化电压自适应补偿修正判断，依据波动系数CVn作出具备自适应补偿条件判断，获得自适应的虚拟极化电压Uvp1n；用于计算ABBCAC两两相间工作电压Uop，记为Uop‑AB、Uop‑BC、Uop‑AC，利用自适应性的虚拟极化电压Uvp11n和虚拟极化电压获得区内故障判据，进行两相间的故障方向判断。与现有技术相比，本发明适用于新能源并网线路的相间故障保护。

主权项：1.一种新能源送出线路复合电流极化式相间距离保护方法，其特征在于，包括：构造突变量与虚拟阻抗，进行故障方向快速判别，具体过程包括：启动新能源送出线路相间距离保护装置，实时读取保护装置采集到的电压和电流，记为Uan、Ubn、Ucn、Ian、Ibn、Icn，确定滑窗长度N，求解三相的时域电压与电流的突变量，记为：ΔUan、ΔUbn、ΔUcn、ΔIan、ΔIbn、ΔIcn，如下式所示： 式中，n为离散时间序列中的样本点的索引；根据新能源送出线路参数定义单位虚拟阻抗Zvirtual，如下式所示：Zvirtual＝cos[ArgZset]+i×sin[ArgZset]式中，Zset为新能源送出线路相间距离保护的整定阻抗，Arg为取相角函数；生成A、B、C三相的正反向短路故障的方向快速判据，记为ΔSan、ΔSbn、ΔScn，如下式所示： 获得正向故障判据，如下式所示：Min{ΔSan,ΔSbn,ΔScn}＜0获得反向故障判据，如下式所示：Max{ΔSan,ΔSbn,ΔScn}＞0利用傅里叶算法提取基频分量，计算正负序分量和虚拟极化电压，具体过程包括：基于保护装置实时读取的电压和电流，即Uan、Ubn、Ucn、Ian、Ibn、Icn，利用傅里叶算法，实时计算三相电压、电流的基频分量，记为UAn、UBn、UCn、IAn、IBn、ICn，以获得正序、负序、零序的电压、电流分量，记为U1n、U2n、U0n、I1n、I2n、I0n，如下式所示： 式中，a为旋转因子，a＝1ej120°，应用复合电流计算虚拟极化电压，记为Uvp1n，如下式所示： 式中，k为方向元件提供的方向信息，当正方向时k＝1，反方向时k＝-1，j为虚数单位；计算波动系数CVn，进行虚拟极化电压自适应补偿修正判断，具体过程包括：选取N作为滑动数据窗长度，计算测量阻抗相角的波动系数CVn，如下所示： 式中，Zm为测量阻抗，i＝0～N，n为离散时间序列中的样本点的索引，为平均测量阻抗相角，依据波动系数CVn作出具备自适应补偿条件判断，获得自适应的虚拟极化电压Uvp1n：如果连续3个采样点的测量阻抗的相角波动系数CVn均小于0.5时，表示测量阻抗的相角波动小，判定此时具备自适应补偿条件，并将标志位Jn置1，对具备自适应补偿条件的，进行自适应补偿，计算修正后的极化电压记为Uvp11n，如下式所示： 否则，如果连续3个采样点的测量阻抗的相角波动系数CVn均大于0.5时，表示测量阻抗的相角波动大，此时在保护近区故障可能性高，判定此时不具备自适应补偿条件，并将标志位Jn置0，不进行自适应补偿，此时Uvp11n＝Uvp1n；计算ABBCAC两两相间工作电压Uop，记为Uop-AB、Uop-BC、Uop-AC，如下式所示： 通过对极化电压Uvp11n和工作电压进行比相，实现区内区外短路故障的有效判别，具体判据如下式所示： 当区内故障判据满足区内故障判据时，判断为相间的区内故障；否则，区内故障判据不满足区内故障判据，判断为相间的区外故障。

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