基于虚拟电流相关度的母线保护方法

摘要

本发明公开了一种基于虚拟电流相关度的母线保护方法，属于电力系统及其自动化技术领域。本发明对所述的每个支路按照固定的采样间隔采样，对每条支路的电流采样值在每个采样点进行滚动积分处理，处理结果作为支路电流正负的判别依据，通过合并同时刻采样值将多支路母线系统简化为只有虚拟流入电流和流出电流的简单母线，根据虚拟电流在母线不同运行状态下的波形特征差异，利用短数据窗连续计算虚拟电流波形相关度，根据多点相关度的数值分布情况来区分母线区内外故障。本发明能够快速、可靠的判别母线区内外故障，不受故障类型、故障过渡电阻的影响，并具有一定的抗TA饱和能力和对频率偏移的抵御能力，从而提高动作的准确性及快速性。

主权项

基于虚拟电流相关度的母线保护方法，其特征在于，包括以下步骤：1)数据采集和预处理：对母线上各条支路的A、B、C三相电流以恒定的采样频率进行电流采样，所述支路包括母联断路器、线路和/或变压器；对每条支路的电流采样值在每个采样点进行滚动积分处理，对于第n条支路的电流采样值，当采样点为k时，此点数据滚动积分用以下公式计算：其中，表示支路电流相别，表示第n条支路第k个采样点的电流采样值，表示第n条支路第k个采样点的数据滚动积分；2)虚拟电流合成：将所述步骤1)中公式处理结果作为该支路电流正负的判别依据，以流入母线为正，把第k个采样点的电流采样值处理结果为正的各支路电流求和虚拟成流入电流，记为把第k个采样点的电流采样值处理结果为负的各支路电流求和虚拟成流出电流，记为即：其中，表示第1个第k个采样点的电流采样值处理结果为正的支路第k个采样点的数据滚动积分，表示第2个第k个采样点的电流采样值处理结果为正的支路第k个采样点的数据滚动积分，表示第n个第k个采样点的电流采样值处理结果为正的支路第k个采样点的数据滚动积分，以此类推；表示第1个第k个采样点的电流采样值处理结果为负的支路第k个采样点的数据滚动积分，表示第2个第k个采样点的电流采样值处理结果为负的支路第k个采样点的数据滚动积分，表示第n个第k个采样点的电流采样值处理结果为负的支路第k个采样点的数据滚动积分，以此类推；表示支路电流相别；3)计算虚拟电流相关度：结合所述步骤1)和2)，假设某一段时间内的虚拟流入电流和虚拟流出电流采样值序列分别为和设该段时间内采样点数为N，则和的相关度根据以下公式计算：其中，表示支路电流相别，以采样点数N表示相关度计算数据窗长度；假设故障发生后一段时间内的采样点数为M，M≥N+1，利用上式连续计算这M点中和的相关度，每次相关度计算数据窗长度仍为N，设这段时间内连续计算R次，R≥2，得到R个相关度，求取平均值其中，表示第i次计算得到和的相关度，表示支路电流相别；4)保护逻辑判断：利用所述步骤3)中计算的和对波形差异进行定量分析，令相关度门槛值为ρ_set，如果则为母线区外故障，保护不动作；如果且满足存在连续两次计算的大于ρ_set，则为母线区外故障时TA饱和，保护不动作，否则为母线区内故障，保护动作切除故障。