[发明专利]一种海上风电场复杂拓扑线路故障信息预测方法及装置

说明书

本发明公开了一种海上风电场复杂拓扑线路故障信息预测方法及装置，涉及风电场安全运行技术领域，该方法对故障行波进行变换，得到故障行波的线模分量及零模分量；然后利用VMD‑TEO算法，得到线模分量分别到达主输电线路始端和主输电线路终端的时间及零模分量分别到达主输电线路始端和主输电线路终端的时间，之后通过故障距离确定公式，得到故障点到主输电线路始端的输电线路长度及故障点到主输电线路终端的输电线路长度；再通过决策系数函数，得到每个支输电线路的决策系数，从而确定故障点的位置。由此该发明大大减少了检测设备的使用数量，这样能够方便快捷的故障定位，降低时间及人力的耗费，适用于海上风电场输电线路的故障定位。

技术领域

本发明涉及风电场安全运行技术领域，具体而言涉及一种海上风电场复杂拓扑线路故障信息预测方法及装置。

背景技术

近些年来全球海上风电场装机容量逐年增加，海底复杂环境，给风电场的安全稳定运行带来了严峻的挑战。风电场输电线路出现故障后会引起系统电压骤降，造成风电场系统崩溃，准确、快速定位出故障点对于加快风电场正常运行具有非常重要的意义。但是，传统的故障定位方法需要较多的检测数据，这样就需要投入较大量的检测设备，而在海上风电场的环境不便于安装较多的检测设备，并且安装较多的检测设备会耗费大量的时间及人力，因此传统的故障定位方法不适用于海上风电场输电线路的故障定位。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

第一方面，本发明提供了一种海上风电场复杂拓扑线路故障信息预测方法，海上风电场输电线路包括与主变压器连接的主输电线路，及至少一个与所述主输电线路连接的支输电线路，所述主输电线路的两端分别设有检测装置，所述检测装置用于检测所述海上风电场输电线路上的故障行波，所述海上风电场复杂拓扑线路故障信息预测方法包括：

获取故障行波、决策系数函数及故障距离确定公式；

对所述故障行波进行凯伦贝尔变换，得到故障行波的线模分量及零模分量；

根据所述线模分量及零模分量，利用VMD-TEO算法，得到线模分量分别到达主输电线路始端的时间和主输电线路终端的时间及所述零模分量分别到达主输电线路始端和主输电线路终端的的时间，所述主输电线路始端为所述主输电线路靠近所述主变压器的一端，所述主输电线路终端为所述主输电线路远离所述主变压器的一端；

利用所述线模分量分别到达主输电线路始端和主输电线路终端的时间及所述零模分量分别到达主输电线路始端和主输电线路终端的时间，通过所述故障距离确定公式，得到故障点到主输电线路始端的输电线路长度及所述故障点到主输电线路终端的输电线路长度；

利用所述故障点到主输电线路始端的输电线路长度及所述故障点到主输电线路终端的输电线路长度，通过所述决策系数函数，得到每个所述支输电线路的决策系数；

根据每个所述支输电线路的决策系数，确定故障点的位置。

具体地，所述决策系数函数为；

其中，为第i个支输电线路的决策系数，i=1、2、3……n，n为支输电线路的总数量，为所述故障点到主输电线路始端的输电线路长度，为所述故障点到主输电线路终端的输电线路长度，为第i个支输电线路终端到主输电线路始端的输电线路长度，为第i个支输电线路终端到主输电线路终端的输电线路长度，其中，所述第i个支输电线路终端为所述第i个支输电线路上远离所述主输电线路的一端。

具体地，所述根据每个所述支输电线路的决策系数，确定故障点的位置，包括：

如果每个所述支输电线路的决策系数均不等于0，则确定所述故障点在所述主输电线路上；