[发明专利]一种基于堪培拉距离的新能源场站送出线路纵联保护方法

权利要求书

1.一种基于堪培拉距离的新能源场站送出线路纵联保护方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1、在新能源场站送出线路两侧分别安装相同的电流互感器，每套电流互感器独立测量本侧的三相电流，并利用光纤通道获取对侧的电流信息；

步骤2、对对侧传输的短路电流波形进行反相后，利用堪培拉距离来衡量新能源场站送出线路两侧暂态短路电流的波形相似度；

步骤3、基于新能源场站送出线路发生区内外故障时，两侧暂态短路电流的波形相似度不同，并在考虑相角误差和幅值误差的情况下计算得到堪培拉距离判据的整定值，以此来构造保护判据；

步骤4、根据所述保护判据来识别故障类型，并根据故障类型启用相应的保护措施。

2.根据权利要求1所述基于堪培拉距离的新能源场站送出线路纵联保护方法，其特征在于，在步骤2中，利用堪培拉距离来衡量新能源场站送出线路两侧暂态短路电流的波形相似度，具体公式为：

式中，d(x,y)代表两侧电流采样值之间的堪培拉距离计算值，该值的范围为[0,1]；向量x＝{x₁,x₂,…,x_n}为线路风场侧电流互感器的采样值；向量y＝{y₁,y₂,…,y_n}为线路系统侧电流互感器的采样值；n为采样点数；

基于上式，当新能源场站送出线路正常运行或者发生区外故障时，对一侧电流采样值进行反相后，两侧电流完全重合，堪培拉距离计算值d(x,y)为0；当发生区内故障时，对一侧电流采样值进行反相后，两侧短路电流差异较大，堪培拉距离计算值d(x,y)接近1；当新能源出力较弱或者重合于永久性故障时，新能源场站侧短路电流为0，堪培拉距离计算值d(x,y)为1。

3.根据权利要求1所述基于堪培拉距离的新能源场站送出线路纵联保护方法，其特征在于，在步骤3中，所构造的保护判据表达式为：

d(x,y)＞d_set (2)

式中，d(x,y)为两侧电流采样值之间的堪培拉距离计算值；d_set为堪培拉距离判据的整定值。

4.根据权利要求1所述基于堪培拉距离的新能源场站送出线路纵联保护方法，其特征在于，在步骤3中，在考虑相角误差和幅值误差的情况下计算得到堪培拉距离判据的整定值，具体过程为：

在正常运行时，保护装置安装处电流互感器测得的短路电流为：

式中，I_φ表示三相短路电流；φ代表abc三相；I_M表示电流幅值；表示初相角；

考虑相角误差时，对侧电流互感器传送的电流为：

两侧电流的堪培拉距离为：

然后利用matlab对式(5)进行数值求解，并考虑1.5倍的裕度，得到堪培拉距离判据的整定值d_set为0.25。

5.根据权利要求1所述基于堪培拉距离的新能源场站送出线路纵联保护方法，其特征在于，在步骤4中，根据故障类型启用相应的保护措施，具体过程为：

由新能源场站送出线路两侧的保护装置分相进行故障判断，若发生单相故障，则判定满足保护判据的相别为故障相，保护装置发出跳闸命令，切断故障相，非故障相继续正常运行；

若发生两相或三相故障，则判定满足保护判据的相别为故障相，保护装置发出三相跳闸命令，直接跳开三相。

6.根据权利要求1所述基于堪培拉距离的新能源场站送出线路纵联保护方法，其特征在于，在步骤4中，根据所述保护判据来识别故障类型的过程具体为：

当某一相的堪培拉距离计算值大于整定值0.25时，判定该相为区内故障，启动保护措施，切断故障；

当某一相的堪培拉距离计算值小于整定值0.25时，判定该相为区外故障，保护复归。