CN109378803B - 一种应对采样数据异常的高压线路纵联保护方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种应对采样数据异常的高压线路纵联保护方法及系统,其方法包括采集故障发生后预设时长的数据窗内线路两端的电参数信号;计算线路一端的电参数信号在另一端的电参数推演量,并将线路同一端的电参数信号和对应的电参数推演量形成组合信号;根据组合信号判定线路是否发生区内故障,并在线路发生区内故障时,线路保护动作。本发明通过采集线路两端的电参数信号,并根据一端的电参数计算另一端的的电参数推演量,充分利用冗余信息,并在不同场景下均能确、快速识别线路是否发生区内故障,并在区内故障时保护迅速动作,不受故障发生时刻、故障类型的影响,具有优良的带过渡电阻能力,且不受SV丢包、干扰、TA饱和等采样数据异常场景的影响。

Description

一种应对采样数据异常的高压线路纵联保护方法及系统
技术领域
本发明涉及高压线路保护技术领域,尤其涉及一种应对采样数据异常的高压线路纵联保护方法及系统。
背景技术
在各种纵联类保护当中,纵联差动保护性能最为优异。然而,由于差动类保护需要交换的信息较大,对通信信道要求较高,故该保护的性能极易遭受SV数据丢包、干扰或TA饱和等采样数据异常情况影响。特别是,若四路采样环节中的任一路出现断线,则可能导致利用该路采样信号构造的保护判据误动,需要有完善的TA、电压互感器TV断线闭锁判据对相应的保护予以闭锁。但是,此类判据往往并不完善。例如,“无流”判断是目前TA断线闭锁判据的主判据,很容易受系统运行方式(轻载或空载)的影响。在这种背景下,虽然高压线路一般都配置了具有高度可信赖性的双重化保护,但保护误动的风险不可免除。例如,在接近空载下TA断线,判据未能识别并闭锁相关保护,此时一旦发生区外故障,必然导致电流差动保护误动。因此,保护双重化虽然基本解决了保护的拒动问题,但其实在某种程度上令保护处在了一种更容易发生误动的尴尬境地。
虽然现阶段研究已有较多应对采样环节异常的方案,但大多是从异常数据识别的角度入手,无法从原理上彻底做到对丢包等各种数据异常情况免疫,并且额外引入异常数据识别方案通常又将在一定程度上降低保护的灵敏性与速动性。事实上,线路两端的电压、电流采样信号本身已形成一种信息冗余。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,提供一种应对采样数据异常的高压线路纵联保护方法及系统。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种应对采样数据异常的高压线路纵联保护方法,包括如下步骤:
步骤1:采集故障发生后预设时长的数据窗内线路两端的电参数信号;
步骤2:计算线路一端的所述电参数信号在另一端的电参数推演量,并将线路同一端的电参数信号和对应的电参数推演量形成组合信号;
步骤3:根据所述组合信号判定线路是否发生区内故障,并在线路发生区内故障时,线路保护动作。
本发明的有益效果是:本发明的一种应对采样数据异常的高压线路纵联保护方法,通过采集线路两端的电参数信号,并根据一端的电参数计算另一端的的电参数推演量,充分利用冗余信息,在不同场景下均能准确、快速识别线路是否发生区内故障,在区内故障时保护动作,不受故障发生时刻、故障类型的影响,并具有优良的带过渡电阻能力,且不受SV丢包、干扰、TA饱和等采样异常场景的影响。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进:
进一步:所述计算线路一端的所述电参数信号在另一端的电参数推演量的具体实现为:
采用贝瑞隆模型计算线路一端的所述电参数信号在另一端的电参数推演量。
上述进一步方案的有益效果是:通过采用贝瑞隆模型可以准确地计算所述电参数信号在另一端的电参数推演量,充分利用了线路中的冗余信息,消除了分布电容的影响,使得判断结果更加准确。
进一步:所述步骤3中,所述根据所述组合信号判定线路是否发生区内故障具体为:
步骤31:计算线路两端的电流信号与对应的电流信号推演量之间的相角差ΔSi
步骤32:计算线路两端的电压信号与对应的电压信号推演量之间的能量相对熵Ru
步骤33:判断线路两端的电流信号与对应的电流信号推演量之间的相角差ΔSi是否均满足ΔSi>sset,以及线路两端的电压信号与对应的电压信号推演量之间的能量相对熵Ru是否均满足Ru>rset,如果四组信号同时满足,则判定线路发生区内故障,线路保护动作;
式中,sset为预先获取的相角差门槛值,rset为预先获取的能量相对熵门槛值;
其中,所述电参数信号包括电流信号和电压信号,所述电参数信号推演量包括电流信号推演量和电压信号推演量,所述组合信号包括四组信号。
上述进一步方案的有益效果是:通过采用电流信号与对应的电流信号推演量之间的相角差ΔSi以及电压信号与对应的电压信号推演量之间的能量相对熵Ru分别作为区内故障的判据,互为补充,可以提高故障判断的准确性,进而提高线路保护的可靠性。
进一步:所述步骤32之前还包括:
判断线路两端的所述电压信号是否满足预设条件,如果是,则判定所述电压信号有效,并计算该电压信号与对应的电压信号推演量之间的能量相对熵Ru,否则判定所述电压信号无效,并舍弃所述电压信号和对应的电压信号推演量;
其中,所述预设条件为:所述电压信号与额定电压的比值大于等于预设电压系数。
上述进一步方案的有益效果是:通过对电压信号中的无效信号进行剔除,仅由剩余的三组判据进行独立决策,可以正确区分线路区内出口发生金属性故障与保护背侧母线发生金属性故障两种情况,保证保护的可靠性。
进一步:所述步骤33中,获取所述相角差门槛值和能量相对熵门槛值具体为:
根据线路中保护用电容式电压互感器CVT、保护用电流互感器TA允许的最大幅值误差和相角误差范围分别确定预设相角差最大值和预设能量相对熵最大值,并将所述预设相角差最大值和预设能量相对熵最大值分别作为所述相角差门槛值和能量相对熵门槛值;
或者,在确定所述预设相角差最大值和预设能量相对熵最大值后,还对所述预设相角差最大值和预设能量相对熵最大值进行校正处理,得到所述相角差门槛值和能量相对熵门槛值。
上述进一步方案的有益效果是:根据线路中保护用电容式电压互感器CVT、保护用电流互感器TA允许的最大幅值误差和相角误差范围确定预设相角差最大值和预设能量相对熵最大值分别作为所述相角差门槛值和能量相对熵门槛值,可以粗略的判断出线路两端的电参数是否满足设定条件,进而判断是否出现了区内故障;通过对所述预设相角差最大值和预设能量相对熵最大值进行校正处理,并将校正处理后的所述预设相角差最大值和预设能量相对熵最大值分别作为所述相角差门槛值和能量相对熵门槛值,可以进一步减少由于系统的计算误差、采样误差等导致的误判,精确地判断出线路两端的电参数是否满足设定条件,提高线路故障类型判断的准确性。
进一步:所述校正处理过程为:将所述预设相角差最大值和预设能量相对熵最大值分别乘以保护可靠系数,得到预设相角差门槛值和预设能量相对熵门槛值。
上述进一步方案的有益效果是:通过采用保护可靠系数对所述预设相角差最大值和预设能量相对熵最大值分别进行校正,可以进一步减少由于系统的计算误差、采样误差等导致的误判,提高测量精度。
进一步:所述步骤33中:
如果四组信号同时不能满足,则判定为区外故障,保护不动作;
如果四组信号部分满足,则判定为区外故障,且此时其中一路信号发生采样数据异常情况,保护不动作。
上述进一步方案的有益效果是:通过四组信号与对应预设条件的满足情况,可以分别判断线路的区内外故障,以及在区外故障时发生的SV(Sampled Value)丢包、干扰、TA饱和等采样数据异常情况,实现线路的不同故障类型精确判断。
本发明还提供了一种应对采样数据异常的高压线路纵联保护系统,包括:
采集模块,用于采集故障发生后预设时长的数据窗内线路两端的电参数信号;
计算模块,用于计算线路一端的所述电参数信号在另一端的电参数推演量,并将线路同一端的电参数信号和对应的电参数推演量形成组合信号;
判断模块,用于根据所述组合信号判定线路是否发生区内故障,并在线路发生区内故障时,线路保护动作。
本发明的一种应对采样数据异常的高压线路纵联保护系统,通过采集线路两端的电参数信号,并根据一端的电参数计算另一端的的电参数推演量,消除了分布电容的影响,充分利用冗余信息,在不同场景下均能准确、快速识别线路是否发生区内故障,并在区内故障时保护动作,不受故障发生时刻、故障类型的影响,具有优良的带过渡电阻能力,且不受SV丢包、干扰、TA饱和等采样数据异常场景的影响。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现所述的应对采样数据异常的高压线路纵联保护方法。
本发明还提供了一种高压线路纵联保护设备,其特征在于,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的应对采样数据异常的高压线路纵联保护方法的步骤。
附图说明
图1为本发明的一种应对采样数据异常的高压线路纵联保护方法流程示意图;
图2为本发明的基于贝瑞隆模型的信号组构建示意图;
图3为本发明的线路拓扑模型示意图;
图4为本发明的一种应对采样数据异常的高压线路纵联保护系统结构示意图;
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
如图1所示,一种应对采样数据异常的高压线路纵联保护方法,包括如下步骤:
步骤1:采集故障发生后预设时长的数据窗内线路两端的电参数信号;
步骤2:计算线路一端的所述电参数信号在另一端的电参数推演量,并将线路同一端的电参数信号和对应的电参数推演量形成组合信号;
步骤3:根据所述组合信号判定线路是否发生区内故障,并在线路发生区内故障时,线路保护动作。
本发明的一种应对采样数据异常的高压线路纵联保护方法,通过采集线路两端的电参数信号,并根据一端的电参数计算另一端的的电参数推演量,充分利用冗余信息,并在不同场景下均能准确、快速识别线路是否发生区内故障,并在区内故障时保护动作,不受故障发生时刻、故障类型的影响,具有优良的带过渡电阻能力,且不受SV丢包、干扰、TA饱和等采样数据异常场景的影响。。
在本发明提供的实施例中,为充分利用故障暂态量最为丰富的故障特征,并考虑到数据窗频谱泄露等影响,所述预设时长可以选取5ms。
如图2所示,本发明提供的实施例中,所述步骤2中,所述计算线路一端的所述电参数信号在另一端的电参数推演量的具体实现为:
采用贝瑞隆模型计算线路一端的所述电参数信号在另一端的电参数推演量,计算公式如下:
其中,
T22=-T11
式中,um(t)为线路一端的电压信号,un′(t)为根据所述电压信号um(t)计算得到的线路另一端的电压信号推演量,im(t)为线路一端的电流信号,in′(t)为根据所述电流信号im(t)计算得到的线路另一端的电压信号推演量,R为线路总电阻,Zc为线路波阻抗,τ=l/v为波由线路一端传至另一端的时间,De(τ)为延迟因子。
通过采用贝瑞隆模型可以准确地计算所述电参数信号在另一端的电参数推演量,充分利用了线路中的冗余信息,消除了分布电容的影响,使得判断结果更加准确。
本发明提供的实施例中,所述步骤3中,所述根据所述组合信号判定线路是否发生区内故障具体为:
步骤31:计算线路两端的电流信号与对应的电流信号推演量之间的相角差ΔSi,具体公式为:
式中,分别为离散频率为a的电流信号i(t)和电流信号推演量i'(t)在采样时刻t下所有离散频率的S变换值之和,Sit和Si't分别为电流信号i(t)和i'(t)在采样时刻t下的相角。ΔSi为电流信号i(t)和i'(t)在采样点为N的数据窗下的S变换相角差。
步骤32:计算线路两端的电压信号与对应的电压信号推演量之间的能量相对熵Ru,具体公式为:
Ru=Ruu'+Ru'u
式中,Eua为离散频率a下电压信号u(t)的能量和,Eu为电压信号u(t)在频域下的总能量,pua和pu'a分别为电压信号u(t)和电压信号推演量u'(t)在离散频率a下的能量与信号总能量之比,Ruu'为电压信号u(t)相对于电压信号推演量u'(t)的能量相对熵,Ru'u为电压信号推演量u'(t)相对于电压信号u(t)的能量相对熵。
步骤33:判断线路两端的电流信号与对应的电流信号推演量之间的相角差ΔSi是否均满足ΔSi>sset,以及线路两端的电压信号与对应的电压信号推演量之间的能量相对熵Ru是否均满足Ru>rset,如果四组信号同时满足,则判定线路发生区内故障,线路保护动作;
式中,sset为预先获取的相角差门槛值,rset为预先获取的能量相对熵门槛值;
其中,所述电参数信号包括电流信号和电压信号,所述电参数信号推演量包括电流信号推演量和电压信号推演量,所述组合信号包括一端的电流信号与电流信号推演量、一端的电压信号与电压信号推演量、另一端的电流信号与电流信号推演量和另一端的电压信号与电压信号推演量四组信号。
通过采用电流信号与对应的电流信号推演量之间的相角差ΔSi以及电压信号与对应的电压信号推演量之间的能量相对熵Ru分别作为区内故障的判据,互为补充,可以大大提高故障判断的准确性,进而提高线路保护的可靠性。
通过对线路两端等值模型分析可知,假定线路区内发生金属性故障,为分析方便,不妨令线路阻抗角与系统阻抗角相同,则按照电压分布规律,M端保护测量电压的相位与该侧戴维南等值电源的相位相同,N端的情况类似。因此,两端保护的测量电压相对相位与两端等值系统电源的相对相位基本一致。假定故障前系统处于空载,则两端等值系统电源的相位差为零,意味着两端保护的故障后测量电压同相。即便线路阻抗角与系统阻抗角不一致,由于高压线路阻抗角高达80°以上,两端保护测量电压的相位差也不大。因此,用相位衡量电压信号组的差异不合适,而电压信号与基于贝瑞隆模型的电压信号推演量两者在幅值及能量分布上的差异十分明显,故本发明中可采用S变换能量相对熵表征电压信号与对应的电压信号推演量之间的差异;同样假定线路阻抗角接近系统阻抗角,在发生区内金属性故障时,两侧保护的测量电流的相位差接近于两侧戴维南等值电源的相位差,如果故障前系统处于空载,则两侧保护的测量电流几乎同相。再按照贝瑞隆模型的电流极性定义的相位差,每一电流信号组中的两电流将几乎反相。即便线路阻抗角与系统阻抗角不一致,且故障前系统并非空载,同样,由于高压线路阻抗角高达80°以上(接近系统阻抗角90°),电流信号与对应的电流信号推演量之间的相位差将在180°附近做小幅度变化,相位差异度仍是非常明显。因此,电流信号组中两电流信号的差异可利用S变换相角差进行表征。由此,为电压、电流各组中两信号分别设置两种不同的判据,互为补充,综合决策以实现保护高度可靠性。
优选地,本发明提供的实施例中,所述步骤32之前还包括:
判断线路两端的所述电压信号是否满足预设条件,如果是,则判定所述电压信号有效,并计算该电压信号与对应的电压信号推演量之间的能量相对熵Ru,否则判定所述电压信号无效,并舍弃所述电压信号和对应的电压信号推演量;
其中,所述预设条件为:所述电压信号与额定电压的比值大于等于预设电压系数。
通过对电压信号中的无效信号进行剔除,仅由剩余的三组判据进行独立决策,可以正确区分线路区内出口发生金属性故障与保护背侧母线发生金属性故障两种情况,保证保护的可靠性。
本发明提供的实施例中,所述步骤33中,获取所述相角差门槛值和能量相对熵门槛值具体为:
根据线路中保护用电容式电压互感器CVT、保护用电流互感器TA允许的最大幅值误差和相角误差范围分别确定预设相角差最大值和预设能量相对熵最大值,并将所述预设相角差最大值和预设能量相对熵最大值分别作为所述相角差门槛值和能量相对熵门槛值。
通过将根据线路中保护用电容式电压互感CVT、保护用电流互感器TA允许的最大幅值误差和相角误差范围确定的预设相角差最大值和预设能量相对熵最大值别作为所述相角差门槛值和能量相对熵门槛值,可以粗略的判断出线路两端的电参数是否满足设定条件,进而判断是否出现了区内故障。这里,保护用电容式电压互感CVT、保护用电流互感器TA允许的最大幅值误差和相角误差范围由现行标准可查阅获知。
优选地,所述步骤33中,获取所述相角差门槛值和能量相对熵门槛值还可以具体为:
在确定所述预设相角差最大值和预设能量相对熵最大值后,还对所述预设相角差最大值和预设能量相对熵最大值进行校正处理,得到所述相角差门槛值和能量相对熵门槛值。
通过对所述预设相角差最大值和预设能量相对熵最大值进行校正处理,并将校正处理后的所述预设相角差最大值和预设能量相对熵最大值分别作为所述相角差门槛值和能量相对熵门槛值,可以进一步降低由于系统的计算误差、采样误差等导致的误判,精确地判断出线路两端的电参数是否满足设定条件,提高线路故障类型判断的准确性。
比如,取保护用CVT的最大幅值误差(比差)为±6%,最大相角误差(角差)为±4°。按照上述方法计算可得预设能量相对熵最大值为0.14,按照主保护可靠系数取1.25考虑,电压信号组的S变换能量相对熵门槛值校正为0.18。取保护用TA的比差不得超过±10%,角差不超过±7°,按照上述方法计算可得预设相角差最大值为12°,同理,按照主保护可靠系数取1.25考虑,电流信号组的S变换相角差门槛值校正为15°。
优选地,本发明提供的实施例中,所述校正处理过程为:将所述预设相角差最大值和预设能量相对熵最大值分别乘以保护可靠系数,得到预设相角差门槛值和预设能量相对熵门槛值。
通过采用保护可靠系数对所述预设相角差最大值和预设能量相对熵最大值分别进行校正,可以进一步减少由于系统的计算误差、采样误差等导致的误判,提高测量精度。
优选地,本发明提供的实施例中,所述步骤33中:
如果四组信号同时不能满足,则判定为区外故障,保护不动作;
如果四组信号部分满足,则判定为区外故障,且此时其中一路信号发生SV丢包、干扰、保护用电流互感器TA饱和等采样数据异常情况,保护不动作。
通过四组信号与对应预设条件的满足情况,可以分别判断线路的区内外故障,以及在区外故障时发生的SV丢包、干扰、保护用电流互感器TA饱和等采样数据异常情况,实现线路的不同故障类型精确判断。
如图3所示,为两端线路拓扑模型示意图,纵联保护方法同时装设在线路两端,分别采集线路本端的电压及电流采样值,将每端电压或电流采样信号分别与对端电压及电流采样值对应到本端的推演信号组合,形成四组信号,并综合四组信号判断结果做出正确的保护决策。利用所提高压线路纵联保护方法及系统,针对图1中F1、F2等区内故障,保护能可靠动作;针对图1中F3所示区外故障、F4所示母线故障,保护能可靠不动作。
具体地,当线路发生F4所示母线故障,以t=1s时发生A相金属性接地故障为例,此时从线路保护角度可看作最严重区外故障,此时信号组1的电压采样值接近为零,已低于额定值的5%,故该电压组不再参与后续故障判别。而其余各信号组电压、电流采样值及推演计算量波形仍具有高度的相似性。取故障发生后5ms数据,计算电压信号组的S变换能量相对熵及电流信号组的S变换相角差,虽然此时M端信号组1已退出故障判据,但其余三组判据均能够正确判断出故障性质为区外故障,因此保护可靠不动作。
当线路发生F1所示区内中点故障,以t=1s时发生A相金属性接地故障为例,信号组1、2的电压采样值及推演计算量相差较大,而信号组3、4的电流采样值及推演计算量相角相差较大。取故障发生后5ms数据,计算电压信号组的S变换能量相对熵及电流信号组的S变换相角差,四组判据的计算结果均大于各自的门槛值,由此可正确判断出区内故障的发生,保护可靠动作出口。
当线路发生F2所示区内出口故障,以t=1s时发生A相金属性接地故障为例,此时信号组1的电压采样值接近为零,已低于额定值的5%,故该电压组丧失参与后续故障判别的权利。对于其他组判据,在该区内故障发生前后,信号组2的电压采样值及推演计算量、以及信号组3、4的电流采样值及推演计算量均相差显著。取故障发生后5ms数据,计算电压信号组的S变换能量相对熵及电流信号组的S变换相角差,此时,虽然M端信号组1已退出故障判据,但其余三组判据均能够正确判断出区内故障的发生,因此保护可靠动作出口。
当线路发生F3所示区外故障且某一路采样环节发生异常,以t=1s时发生A相金属性接地故障为例,同时假设在0.1-0.105s时间段,即故障发生后5ms内,N端TA受到连续多点脉冲干扰,这类密集出现的连续强脉冲干扰很难被现有的各类低通滤波器和DFT算法滤除。信号组4中N端TA采样值受到了强脉冲干扰,这种异常导致线路M端信号组1、3中的电压、电流推演计算量中也包含干扰数据。由此,信号组1、3、4中两信号差异均较大。而此时N端TV及M端TV、TA采样环节未发生异常,故信号组2中电压采样值推演计算量均不包含干扰数据,两信号仍保持高度相似。取故障发生后5ms数据,计算电压信号组的S变换能量相对熵及电流信号组的S变换相角差,此时线路N端电压信号组判据的计算结果为区外故障,虽然线路M端电压信号组1、电流信号组3及N侧电流信号组4的判据计算结果均为区内故障,然而根据所提保护策略,仍能判断出这是一个区外故障,保护可靠不动作。
如图4所示,本发明还提供了一种应对采样数据异常的高压线路纵联保护系统,包括:
采集模块,用于采集故障发生后预设时长的数据窗内线路两端的电参数信号;
计算模块,用于计算线路一端的所述电参数信号在另一端的电参数推演量,并将线路同一端的电参数信号和对应的电参数推演量形成组合信号;
判断模块,用于根据所述组合信号判定线路是否发生区内故障,并在线路发生区内故障时,线路保护动作。
本发明的一种应对采样数据异常的高压线路纵联保护系统,通过采集线路两端的电参数信号,并根据一端的电参数计算另一端的的电参数推演量,消除了分布电容的影响,充分利用冗余信息,并在不同场景下均能准确、快速识别线路是否发生区内故障,并在区内故障时保护动作,不受故障发生时刻、故障类型的影响,具有优良的带过渡电阻能力,且不受SV丢包、干扰、TA饱和等采样数据异常场景的影响。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现所述的应对采样数据异常的高压线路纵联保护方法。
本发明还提供了一种高压线路纵联保护设备,其特征在于,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的应对采样数据异常的高压线路纵联保护方法。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种应对采样数据异常的高压线路纵联保护方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:采集故障发生后预设时长的数据窗内线路两端的电参数信号;
步骤2:计算线路一端的所述电参数信号在另一端的电参数推演量,并将线路同一端的电参数信号和对应的电参数推演量形成组合信号;
步骤3:根据所述组合信号判定线路是否发生区内故障,并在线路发生区内故障时,线路保护动作,其中,所述步骤3中,所述根据所述组合信号判定线路是否发生区内故障具体为:
步骤31:计算线路两端的电流信号与对应的电流信号推演量之间的相角差ΔSi
步骤32:计算线路两端的电压信号与对应的电压信号推演量之间的能量相对熵Ru
步骤33:判断线路两端的电流信号与对应的电流信号推演量之间的相角差ΔSi是否均满足ΔSi>sset,以及线路两端的电压信号与对应的电压信号推演量之间的能量相对熵Ru是否均满足Ru>rset,如果四组信号同时满足,则判定线路发生区内故障,线路保护动作;
式中,sset为预先获取的相角差门槛值,rset为预先获取的能量相对熵门槛值;
其中,所述电参数信号包括电流信号和电压信号,所述电参数信号推演量包括电流信号推演量和电压信号推演量,所述组合信号包括四组信号。
2.根据权利要求1所述的一种应对采样数据异常的高压线路纵联保护方法,其特征在于:所述步骤2中,所述计算线路一端的所述电参数信号在另一端的电参数推演量的具体实现为:
采用贝瑞隆模型计算线路一端的所述电参数信号在另一端的电参数推演量。
3.根据权利要求1所述的一种应对采样数据异常的高压线路纵联保护方法,其特征在于,所述步骤32之前还包括:
判断线路两端的所述电压信号是否满足预设条件,如果是,则判定所述电压信号有效,并计算该电压信号与对应的电压信号推演量之间的能量相对熵Ru,否则判定所述电压信号无效,并舍弃所述电压信号和对应的电压信号推演量;
其中,所述预设条件为:所述电压信号与额定电压的比值大于等于预设电压系数。
4.根据权利要求1所述的一种应对采样数据异常的高压线路纵联保护方法,其特征在于,所述步骤33中,获取所述相角差门槛值和能量相对熵门槛值具体为:
根据线路中保护用电容式电压互感器CVT、保护用电流互感器TA允许的最大幅值误差和相角误差范围分别确定预设相角差最大值和预设能量相对熵最大值,并将所述预设相角差最大值和预设能量相对熵最大值分别作为所述相角差门槛值和能量相对熵门槛值;
或者,在确定所述预设相角差最大值和预设能量相对熵最大值后,还对所述预设相角差最大值和预设能量相对熵最大值进行校正处理,得到所述相角差门槛值和能量相对熵门槛值。
5.根据权利要求4所述的一种应对采样数据异常的高压线路纵联保护方法,其特征在于,所述校正处理过程为:将所述预设相角差最大值和预设能量相对熵最大值分别乘以保护可靠系数,得到预设相角差门槛值和预设能量相对熵门槛值。
6.根据权利要求1所述的一种应对采样数据异常的高压线路纵联保护方法,其特征在于,所述步骤33中:
如果四组信号同时不能满足,则判定为区外故障,保护不动作;
如果四组信号部分满足,则判定为区外故障,且此时其中一路信号发生采样数据异常情况,保护不动作。
7.一种应对采样数据异常的高压线路纵联保护系统,其特征在于,包括:
采集模块,用于采集故障发生后预设时长的数据窗内线路两端的电参数信号;
计算模块,用于计算线路一端的所述电参数信号在另一端的电参数推演量,并将线路同一端的电参数信号和对应的电参数推演量形成组合信号;
判断模块,用于根据所述组合信号判定线路是否发生区内故障,并在线路发生区内故障时,线路保护动作,其中,所述判断模块,还用于:
计算线路两端的电流信号与对应的电流信号推演量之间的相角差ΔSi
计算线路两端的电压信号与对应的电压信号推演量之间的能量相对熵Ru
判断线路两端的电流信号与对应的电流信号推演量之间的相角差ΔSi是否均满足ΔSi>sset,以及线路两端的电压信号与对应的电压信号推演量之间的能量相对熵Ru是否均满足Ru>rset,如果四组信号同时满足,则判定线路发生区内故障,线路保护动作;
式中,sset为预先获取的相角差门槛值,rset为预先获取的能量相对熵门槛值;
其中,所述电参数信号包括电流信号和电压信号,所述电参数信号推演量包括电流信号推演量和电压信号推演量,所述组合信号包括四组信号。
8.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现权利要求1-6任一项所述的应对采样数据异常的高压线路纵联保护方法。
9.一种高压线路纵联保护设备,其特征在于,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的应对采样数据异常的高压线路纵联保护方法的步骤。
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