CN113363949A - 一种距离保护方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

一种距离保护方法、装置、计算机设备和存储介质 Download PDF

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CN113363949A CN202110541566.5A CN202110541566A CN113363949A CN 113363949 A CN113363949 A CN 113363949A CN 202110541566 A CN202110541566 A CN 202110541566A CN 113363949 A CN113363949 A CN 113363949A
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Abstract

本申请涉及一种距离保护方法、装置、计算机设备和存储介质。配电网关可以通过获取低压配电网络的检测电压值和检测电流值，进而根据检测电压值和检测电流值，以及预设的距离保护区间的阻抗整定值，确定距离保护区间的补偿电压值，其中，距离保护区间包括低压配电网络的配电负载时，阻抗整定值由配电负载的负载阻抗确定，最后，配电网关可以根据检测电压值的相位与补偿电压值的相位，从而确定距离保护区间是否发生故障。采用本方法能够确定距离保护区间中的低压线路与配电负载是否发生故障，提升了故障检测的准确性，从而可以更准确地对低压配电网络实施距离保护。

Description

一种距离保护方法、装置、计算机设备和存储介质
技术领域
本申请涉及配电网领域，特别是涉及一种距离保护方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
配电网络指的是220V-110kV的电力网，可分为高压配网、中压配网和低压配网三种。其中，高压配网是指35-110kV电压等级的电力网，中压配网是指10kV或20kV电压等级的电力网，低压配网是指220V或380V电压等级的电力网。
传统技术中，距离保护在中、高压配网中应用广泛且技术成熟。距离保护依据故障点至继电保护装置的安装地点之间的距离，对线路进行分段保护；继电保护装置可以根据距离保护区间的检测阻抗值与该距离保护区间的阻抗整定值，确定该距离保护区间是否发生故障。由于中、高压配网中传输线路与负载进行隔离，因此距离保护区间中并不涉及对负载的保护，上述距离保护区间对应的阻抗整定值可以由传输线路的线路阻抗相关。
但是，低压配电网中低压线路与配电负载均可能发生短路故障。上述距离保护方法不能对负载短路的情况进行准确判定，导致继电器拒动或误动。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种距离保护的方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种距离保护方法，所述方法包括：
获取低压配电网络的检测电压值和检测电流值；
根据检测电压值和检测电流值，以及预设的距离保护区间的阻抗整定值，确定距离保护区间的补偿电压值；距离保护区间包括低压配电网络的配电负载时，阻抗整定值由配电负载的负载阻抗确定；
根据检测电压值的相位与补偿电压值的相位，确定距离保护区间是否发生故障。
在其中一个实施例中，还包括：距离保护区间包括低压配电网络的配电负载与低压配电网络的传输线路时，阻抗整定值为负载阻抗与传输线路的线路阻抗的和。
在其中一个实施例中，根据检测电压值和检测电流值，以及预设的距离保护区间的阻抗整定值，确定距离保护区间的补偿电压值，包括：根据公式UOP＝Um-ImZset计算距离保护区间的补偿电压值；其中，Um为检测电压值；Im为检测电流值；UOP为补偿电压值；Zset为距离保护区间的阻抗整定值。
在其中一个实施例中，根据检测电压值的相位与补偿电压值的相位，确定距离保护区间是否发生故障，包括：计算检测电压值与补偿电压值的相位差；根据相位差与预设的相位差范围，确定距离保护区间是否发生故障。
在其中一个实施例中，根据相位差与预设的相位差范围，确定距离保护区间发生故障，还包括：若相位差超出预设的相位差范围，且配电网络满足以下任意一个判定条件，则确定距离保护区间发生故障：低压配电网络的零序电流大于或等于预设的零序电流启动值；低压配电网络的零序电流变化量大于或等于预设的零序电流变化量阈值；低压配电网络的负序电流大于或等于预设的负序电流启动值；低压配电网络的负序电流变化量大于或等于预设的负序电流变化量阈值。
在其中一个实施例中，若相位差超出预设的相位差范围，则确定距离保护区间发生故障，包括：若相位差大于90度，且小于270度，则确定距离保护区间发生故障。
在其中一个实施例中，距离保护区间包括第一区间和第二区间，第一区间包括传输线路，第二区间包括传输线路和配电负载，第一区间的阻抗整定值为传输线路的线路阻抗；该方法还包括：根据第一区间和第二区间的故障情况，确定配电网络中阻抗保护元件的保护策略；阻抗保护元件包括第一区间对应的第一阻抗保护元件以及第二区间对应的第二阻抗保护元件。
在其中一个实施例中，根据第一区间和第二区间的故障情况，确定配电网络中阻抗保护元件的保护策略，包括：若第二区间发生故障且第一区间发生故障，则延迟第一时长之后控制第一阻抗保护元件进行电网保护；若第二区间发生故障且第一区间未发生故障，则延迟第二时长之后控制第二阻抗保护元件进行电网保护；第二时长大于第一时长。
一种距离保护装置，装置包括：
获取模块，用于获取低压配电网络的检测电压值和检测电流值；
第一确定模块，用于根据检测电压值和检测电流值，以及预设的距离保护区间的阻抗整定值，确定距离保护区间的补偿电压值；距离保护区间包括低压配电网络的配电负载时，阻抗整定值由配电负载的负载阻抗确定；
第二确定模块，用于根据检测电压值的相位与补偿电压值的相位，确定距离保护区间是否发生故障。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述距离保护方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述距离保护方法的步骤。
上述距离保护方法、装置、计算机设备和存储介质，通过获取低压配电网络的检测电压值和检测电流值，从而根据检测电压值、检测电流值以及预设的距离保护区间的阻抗整定值，确定了距离保护区间的补偿电压值，其中，距离保护区间包括低压配电网络的配电负载时，阻抗整定值由配电负载的负载阻抗确定，最后，根据检测电压值的相位与补偿电压值的相位，可以确定距离保护区间中的低压线路与配电负载是否发生故障，提升了故障检测的准确性，从而可以更准确地对低压配电网络实施距离保护。
附图说明
图1为一个实施例中距离保护方法的应用环境图；
图2为一个实施例中距离保护方法的流程示意图；
图3为一个实施例中低压配电系统示意图；
图4为一个实施例中距离保护方法的流程示意图；
图5为一个实施例中距离保护方法的示意图；
图6为另一个实施例中距离保护方法的流程示意图；
图7为一个实施例中距离保护装置的结构框图；
图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的距离保护方法，可以应用于如图1所示的低压配电网络中。该低压配电网络可以包括配电变压器、避雷器、低压侧互感器组(即电压互感器PT和电流互感器CT)、配变低压侧开关(CB0)、无功补偿装置、配电网关、保护开关等一二次设备。其中，低压侧开关可以下含多个低压分支，每个低压分支首端装设低压分支监测单元(类似智能塑壳断路器)。其中，低压分支监测单元可以实时监测分支电压、电流、有功功率、无功功率，可以实现过载长延时保护、短路短延时保护和短路瞬时保护等功能，还可以和配电网关进行通信交互。配电网关可以是具备配置距离保护等各类继电保护功能的边缘终端，安装在智能配电站、智能开关站或台架内智能台区。配电网关可以汇集、处理、传输、存储计量装置或传感装置检测到的电压、电流、设备状态、环境信息数据，还可以执行本地指令控制多种类型控制目标，例如电压限值、功率因素限值，或直接接收对电容器等无功补偿设备的遥控指令，实现与风机控制器、摄像头、无功补偿装置等智能联动，此外，配电配电网关可以通过有线或无线的通讯方式将数据上送至物联网平台。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种距离保护方法，以该方法应用于图1中的配电网关为例进行说明，包括以下步骤：
S201、获取低压配电网络的检测电压值和检测电流值。
其中，检测电压值可以是通过设置于低压配电网络中的配电网关或低压分支监测单元检测到的对应线路的相间电压值，也可以是对通过设置于低压配电网络中的配电网关或低压分支监测单元检测到的对应线路的单向电压值补偿后得到的拟合电压值；检测电流值可以是通过设置于低压配电网络中配电网关或的低压分支监测单元检测到的对应线路的相间电流值，也可以是对通过设置于低压配电网络中的配电网关或低压分支监测单元检测到的对应线路的单向电流值补偿后得到的拟合电流值。
具体地，上述检测电压值、检测电流值可以反映低压配电网络中的阻抗元件实际工作时的电压、电流，由于低压配电网络普遍采用TN系统(即保护接零，把电工设备的金属外壳和电网的零线可靠连接，以保护人身安全的一种用电安全措施)，通过低压监测单元直接测量出的电压值、电流值可能无法准确反映阻抗元件工作时的实际电压、电流，因此需要对测量出的电压值、电流值做进一步补偿。
以图3所示的低压配电网络为例，检测电压值可以是Um，检测电流值可以是Im。若检测电压值Um是通过设置于低压配电网络中的低压分支监测单元检测到的对应支路的相间电压值，则
Figure BDA0003071781500000051
其中，
Figure BDA0003071781500000052
若检测电压值Um是通过设置于低压配电网络中的低压分支监测单元检测到的对应支路的单向电压值补偿后的得到的拟合电压值，则
Figure BDA0003071781500000053
Figure BDA0003071781500000054
其中，
Figure BDA0003071781500000055
K为零序电流补偿系数，K＝(Z0-Z1)/3Z1，Z0和Z1分别是线路的零序阻抗和正序阻抗，配电网关可以根据低压分支监测单元采集、上传的零序电流、负序电流、零序电压和负序电压，通过欧姆定律计算得到Z0和Z1，U0为中性点位移电压。
具体地，在如图3所示的低压配电系统中，配电网关可以获得A、B、C、N相矢量检测电流值，分别为IA、IB、IC、IN(或称为I0)；配电网关还可以获得A、B、C相电源矢量检测电压值，分别为UA、UB、UC；配电网关还可以获得A、B、C相功率测量值，分别为SA、SB、SC。此外，A、B、C相负载阻抗可以分别为ZA、ZB、ZC；零线阻抗可以为Z0；A、B、C相负载电压可以分别为Ua、Ub、Uc；中性点位移电压可以为U0。
根据电路原理，三相电源电压矢量分别为：UA＝U∠0°；UB＝U∠-120°；UC＝U∠120°。三相负载功率分别为：SA＝UA 2/ZA；SB＝UB 2/ZB；SC＝UC 2/ZC。中性点位移电压为：
Figure BDA0003071781500000061
此外，根据中性线测量电流可推中性点位移电压也可以为：
U0＝-I0·Z0 (2)
设定C相为基准相，则C相负载阻抗ZC与零线阻抗Z0的关系如下：
Z0＝x·ZC (3)
式中，x为零线阻抗Z0与负载阻抗ZC的比值，x为复数或实数。
根据公式(1)、(2)、(3)可得x和U0的计算值为：
Figure BDA0003071781500000062
Figure BDA0003071781500000063
其中，根据公式(4)可知，当IN(或称为I0)为0时，x为无穷大，即零线接近断开，符合实际电路情况。
进一步地，若测量电压值Um是补偿后的得到的拟合电压值，则
Figure BDA0003071781500000064
Figure BDA0003071781500000065
补偿后的测量电压值、测量电流值实质上是单相线路及单相负载上的电压降落，即排除了低压配电系统的中性点出现电压大范围偏移后形成的误差；若测量电压值Um是相间电压值，由于补偿中性点电压偏移后的两相电压矢量差等同于两相电压直接求矢量差，因此，检测电压值与低压分支监测单元检测到的电压相同，无需进行补偿计算。
进一步地，低压分支监测单元可以和配电网关进行通信交互，将低压分支监测单元检测到的电压值、电流值上传至配电网关中。
S202、根据检测电压值和检测电流值，以及预设的距离保护区间的阻抗整定值，确定距离保护区间的补偿电压值；距离保护区间包括低压配电网络的配电负载时，阻抗整定值由配电负载的负载阻抗确定；
其中，预设的距离保护区间可以是预设的需要进行短路故障保护的范围，该范围可以是传输线路部分，也可以是传输线路部分加上配电负载部分，在此不做限定。预设的距离保护区间的阻抗整定值可以是距离保护区间正常运行时该距离保护区间的等效阻抗波动范围内的一个值，该波动范围可以是本领领域技术人员能够获取的经验范围。距离保护区间的补偿电压值用于表征配置于配电网关上的阻抗元件的工作电压值。
具体地，配电网关可以根据检测电压值和检测电流值，以及预设的距离保护区间的阻抗整定值，确定距离保护区间的补偿电压值。配电网关可以根据检测电流值和阻抗元件的阻抗整定值，计算整定电压值；然后根据整定电压值和检测电压值进一步确定补偿电压值。
S203、根据检测电压值的相位与补偿电压值的相位，确定距离保护区间是否发生故障。
其中，检测电压值与补偿电压值都是一个矢量值。
具体地，在距离保护区间内的阻抗元件正常运行时，检测电压值的相位和补偿电压值的相位可以相同，也可以是检测电压值的相位和补偿电压值的相位的相位差超过一个预设范围，该预设范围可以是由本领域技术人员能够得到的经验范围确认。当距离保护区间内发生短路故障时，检测电压值的相位和补偿电压值的相位可以相反，也可以是检测电压值的相位和补偿电压值的相位的相位差小于一个预设范围。
配电网关可以通过计算检测电压值的相位与补偿电压值的相位的相位差，确定距离保护区间是否发生故障。进一步地，配电网关还可以通过检测电流值、检测电压值，利用欧姆定律计算出检测阻抗值，再通过检测阻抗值减去距离保护区间的阻抗整定值计算出补偿阻抗值，最后通过计算检测阻抗值的相位和补偿阻抗值的相位的相位差，确定距离保护区间是否发生故障。或者，配电网关还可以通过检测电流值、检测电压值，利用欧姆定律计算出检测阻抗值，当检测阻抗值小于距离保护区间的阻抗整定值时，也可以确定距离保护区间发生故障。
上述距离保护方法中，配电网关通过低压分支监测单元获取低压配电网络的检测电压值和检测电流值，从而根据检测电压值、检测电流值以及预设的距离保护区间的阻抗整定值，计算出距离保护区间的补偿电压值，其中，距离保护区间包括低压配电网络的配电负载时，阻抗整定值由配电负载的负载阻抗确定，最后，根据检测电压值的相位与补偿电压值的相位，可以确定距离保护区间中的低压线路与配电负载是否发生故障，提升了故障检测的准确性，从而可以更准确地对低压配电网络实施距离保护。
在一个实施例中，涉及如何确定预设的距离保护区间的阻抗整定值，在上述实施例的基础上，距离保护区间包括低压配电网络的配电负载与低压配电网络的传输线路时，阻抗整定值为负载阻抗与传输线路的线路阻抗的和。
其中，距离保护区间包括低压配电网络的配电负载与低压配电网络的传输线路时，需要进行短路故障保护的范围是从低压分支监测单元安装点到负载中性点，此时该距离保护区间的阻抗整定值可以为Zset；传输线路的线路阻抗可以是从低压分支监测单元安装点到低压配电线路末端，此时该距离保护区间的阻抗整定值可以为Zline。进一步地，负载阻抗可以是从低压配电线路末端到负荷中性点的这一部分的阻抗，在实际情况中，负载阻抗可以是一个本领域技术人员可以获得的经验值Zload。
具体地，距离保护区间包括低压配电网络的配电负载与低压配电网络的传输线路时，距离保护区间的阻抗整定值可以为负载阻抗与传输线路的线路阻抗的和，即Zset＝Zline+Zload。
本实施例中，通过传输线路的线路阻抗值和配电负载的负载阻抗经验值，计算出包含传输线路和配电负载的距离保护区间的阻抗整定值，使得距离保护的范围涵盖了负载，实现了对低压配电网络中负载短路故障的准确判定。
在一个实施例中，涉及如何确定补偿电压值，在上述实施例的基础上，根据检测电压值和检测电流值，以及预设的距离保护区间的阻抗整定值，确定所距离保护区间的补偿电压值，包括：根据公式UOP＝Um-ImZset计算所述距离保护区间的补偿电压值；其中，Um为检测电压值；Im为检测电流值；UOP为补偿电压值；Zset为距离保护区间的阻抗整定值。
具体地，配电网关可以根据检测电压值Um和检测电流值Im，以及预设的距离保护区间的阻抗整定值Zset计算出补偿电压值Uop；进一步地，若距离保护区间为单向区域，则测量电压Um为单相电压，配电网关可以通过公式
Figure BDA0003071781500000091
对测量电压进行进一步补偿。
本实施例中，配电网关通过根据检测电压值和检测电流值，以及预设的距离保护区间的阻抗整定值，计算出补偿电压值；进一步地，若距离保护区间为单向区域，配电网关还可以对测量电压进行进一步补偿计算，从而排除低压配电系统中由于负载的存在而使得中性点出现电压大范围偏移后形成的误差，提升了包含负载的低压线路的故障判断的准确性。
在一个实施例中，如图4所示，涉及如何根据检测电压值的相位与补偿电压值的相位，确定距离保护区间是否发生故障，包括：
S401、计算检测电压值与补偿电压值的相位差。
其中，检测电压值与补偿电压值的相位差表示检测电压值相量超前(或滞后)补偿电压值相量的角度。
具体地，配电网关计算出检测电压值与补偿电压值的相位差可以为arg(Uop/Um)，其中，arg表示角度，是后面相量的幅角，表示分子相量超前分母相量的角度。
S402、根据相位差与预设的相位差范围，确定距离保护区间是否发生故障。
其中，预设的相位差范围可以是距离保护区间内阻抗元件正常运行时，检测电压值与补偿电压值的相位差的正常波动范围，该范围可以是所属技术领域的经验值范围。
具体地，配电网关可以将计算出的检测电压值与补偿电压值的相位差与预设的相位差范围进行比较，进一步地，配电网关根据计算出的检测电压值与补偿电压值的相位差是否落在预设的相位差范围中，可以确定距离保护区间是否发生故障。
本实施例中，配电网关首先计算出检测电压值与补偿电压值的相位差，再判断上述相位差是否落在预设的相位差范围中，从而可以确定距离保护区间是否发生短路故障，实现了对距离保护区间的短路故障监测。
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，涉及根据相位差与预设的相位差范围，确定距离保护区间是否发生故障，包括：若相位差超出预设的相位差范围，且配电网络满足以下任意一个判定条件，则确定距离保护区间发生故障：低压配电网络的零序电流大于或等于预设的零序电流启动值；低压配电网络的零序电流变化量大于或等于预设的零序电流变化量阈值；低压配电网络的负序电流大于或等于预设的负序电流启动值；低压配电网络的负序电流变化量大于或等于预设的负序电流变化量阈值。
其中，由于低压配电网络普遍存在三相负载不平衡现象，电网线路中会因此产生零、负序电流分量，同时，在低压配电网络发生短路故障时，零、负序电流分量也会发生显著变化，基于上述现象，配电网关可以预设零序电流启动值、零序电流变化量阈值、负序电流启动值、负序电流变化量阈值，当配电网络满足以下任意一个判定条件，则可以确定距离保护区间发生故障。
其中一个判定条件可以是|I0|≥I0.set，其中，I0为配电网关测量的零序电流，I0＝IA+IB+IC，I0.set表示预设的零序电流启动值。
其中一个判定条件可以是|ΔI0|＝|I0.t-I0.(t-5T)|≥ΔI0.set，其中，ΔI0为零序电流变化量，I0.t表示t时刻的配电网关测量的零序电流，I0.(t-5T)表示t时刻5周波前配电网关测量的零序电流，ΔI0.set表示预设的零序电流变化量阈值。
其中一个判定条件可以是|I2|≥I2.set，其中，I2为配电网关测量的负序电流，I0＝IA+IBej240°+ICej120°，I2.set表示预设的负序电流启动值。
其中一个判定条件可以是|ΔI2|＝|I2.t-I2.(t-5T)|≥ΔI2.set，其中，ΔI2为负序电流变化量，I2.t表示t时刻配电网关测量的负序电流，I2.(t-5T)表示t时刻5周波前配电网关测量的负序电流，ΔI2.set表示预设的负序电流变化量阈值。
具体地，若相位差超出预设的相位差范围，进一步地，若低压配电网络的零、负序电流以及零、负序电流变化量至少有一个大于或等于预设的对应启动值(阈值)，则配电网关可以进一步确认距离保护区间发生故障。
上述实施例，在相位差超出预设的相位差范围的基础上，配电网关还可以通过零、负序电流以及零、负序电流变化量是否大于等于对应预设启动值来进一步确定保护区间发生故障，通过双重确认策略，提升了故障监测的准确性和可靠性，降低了故障判断错误的概率。
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，本实施例涉及判断短路故障时所使用的具体的相位差范围，包括：若相位差大于90度，且小于270度，则确定距离保护区间发生故障。
其中，在距离保护区的区内和区外发生短路故障时，补偿电压值Uop的相位和检测电压值Um的相位可以相反，即距离保护区正向区内范围内短路时，Uop和Um相位可以相差180°，此时配电网关可以最灵敏地启动保护策略。在距离保护区正向区外和反方向范围内短路时，补偿电压值Uop的相位和检测电压值Um的相位可以相同，此时配电网关可以最可靠地不启动保护策略。因此，判断是否启动保护策略的方程可以为：
(180°-90°)<arg(Uop/Um)<(180°+90°)
即
90°<arg(Uop/Um)<270° (6)
根据UOP＝Um-ImZset和式(6)，相位比较动作方程还可以表达为：
Figure BDA0003071781500000111
式中，Zm是配电网关通过低压分支监测单元测量的电压、电流数据计算出的测量阻抗。
具体地，式(6)、式(7)也可以被称为相位比较动作方程，是否启动保护策略，要看是否满足动作方程。距离保护区正向区内短路时，arg(Uop/Um)＝180°、
Figure BDA0003071781500000112
满足式(6)、式(7)，且相位差距上下限角度边界最远，配电网关可以最灵敏地启动保护策略；距离保护区外或距离保护区反方向范围内短路时，arg(Uop/Um)＝0°、
Figure BDA0003071781500000121
不满足式(6)、式(7)，由于相位差距上下限角度边界最远，配电网关可以最可靠地不启动保护策略。
进一步地，配电网关可以通过计算电压相位差arg(Uop/Um)，并判断相位差arg(Uop/Um)是否大于90度，且小于270度，从而确定保护区间是否发生故障；配电网关还可以通过计算阻抗相位差
Figure BDA0003071781500000122
并判断相位差arg(Uop/Um)是否大于90度，且小于270度，从而确定保护区间是否发生故障配电网。若相位差小于等于90度或大于等于270度，则可以确定保护区间发生故障。
上述实施例，配电网关可以通过相位差超出预设的相位差范围从而确定保护区间发生故障，进一步地，配电网关可以对预设相位差范围数据做更精确的设置以符合保护区间发生故障时的真实情况，从而为保护区间的故障判断提供了更准确的故障判断依据。
在一个实例中，距离保护区间可以包括第一区间和第二区间，第一区间可以包括传输线路，第二区间可以包括传输线路和配电负载，第一区间的阻抗整定值可以为传输线路的线路阻抗；具体还包括：根据第一区间和第二区间的故障情况，确定配电网络中阻抗保护元件的保护策略；阻抗保护元件包括第一区间对应的第一阻抗保护元件以及第二区间对应的第二阻抗保护元件。
其中，阻抗保护元件可以是继电器，也可以是智能开关，在此不做限定。第一区间可以是从低压监测单元安装点到低压输电线路末端；第二区间可以是从低压监测单元安装点到负载中性点。第一区间和第二区间的故障情况可以是传输线路短路故障，也可以是配电负载短路故障。第一阻抗保护元件可以安装在低压输电线路的主线路中或安装在低压分支监测单元中，可以用于执行保护策略，保护低压输电线路；第二阻抗保护元件可以安装在低压输电线路的支路末端，可以用于执行保护策略，保护配电负载。
继续以图3所示的低压配电网络为例，配电网关可以将距离保护区间划分为第一区间和第二区间，第一区间可以是从第一阻抗保护元件安装点到低压输电线路的支路末端，第二区间以可以是从第一阻抗保护元件安装点到负载中性点。配电网关可以使用上述实施例中的任意一种或多种距离保护方法，分别对每个区间进行短路故障保护；其中，若使用阻抗特性圆来判定是否发生短路故障，如图5所示的低压配电系统阻抗保护特性圆示意图，可以预设第一区间整定阻抗值ZIset、第二区间整定阻抗值ZIIset；对于第一区间，ZIset＝Zline，对于第二区间，ZIIset＝Zline+Zload，Zline可以是传输线路的阻抗，Zload可以是负载阻抗；进一步地，当检测阻抗值落在阻抗保护特性圆的内部时，可以确定距离保护区间发生了短路故障。配电网关可以通过识别不同故障从而确定不同的保护策略，保护策略可以是控制第一阻抗保护元件对传输线路短路故障进行保护，还可以是控制第二阻抗保护元件对配电负载短路故障进行保护。值得一提的是，针对上述第一区间，还可以进一步使用上述实施例中的任意一种或多种距离保护方法进行分段保护，在此不做赘述。
上述实施例，配电网关通过对距离保护区间进行划分，再针对每个区间预设不同的阻抗整定值，从而利用上述距离保护方法对距离保护区间进行分段保护，其中，第一区间对应的第一阻抗保护元件可以对传输线路短路故障进行保护，第二区间对应的第二阻抗保护元件可以对配电负载短路故障进行保护，从而能够实现，在不影响主线和其他支路的配电负载正常运行的情况下，对故障支路的配电负载短路故障进行隔离保护。
在一个实例中，如图6所示，涉及根据第一区间和第二区间的故障情况，确定配电网络中阻抗保护元件的保护策略，包括：
S601、若第二区间发生故障且第一区间发生故障，则延迟第一时长之后控制第一阻抗保护元件进行电网保护。
其中，若第二区间发生故障且第一区间发生故障，则可以确定此时发生短路故障的是传输线路部分。
S602、若第二区间发生故障且第一区间未发生故障，则延迟第二时长之后控制第二阻抗保护元件进行电网保护；第二时长大于第一时长。
其中，若第二区间发生故障且第一区间未发生故障，则可以确定此时发生短路故障的是配电负载部分。
具体地，若传输线路发生短路故障，根据上述距离保护方法，第一区间和第二区间都会启动保护，但由于第二时长大于第一时长，例如，第一时长可以是50ms，第二时长可以是100ms，使得第一阻抗保护元件优先进行保护动作，切断发生短路故障的传输线路。若故障发生在负荷侧，则第一阻抗保护元件不会启动保护，第二阻抗保护元件进行保护动作，隔离发生短路故障的配电负载，
上述实施例，配电网关通过根据第一区间和第二区间的故障情况，确定配电网络中继电器的保护策略，若第二区间发生故障且第一区间发生故障，则配电网关延迟第一时长之后控制第一阻抗保护元件进行电网保护，若第二区间发生故障且第一区间未发生故障，则配电网关延迟第二时长之后控制第二阻抗保护元件进行电网保护，其中，第二时长大于第一时长。从而实现了对传输线路短路和配电负载短路的准确保护，进一步地，第二阻抗保护元件可以对发生短路故障的配电负载支路进行隔离保护，从而保障未发生短路故障的传输线路和其他支路的配电负载能够正常运行。
应该理解的是，虽然图2、4、6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2、4、6中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图7所示，提供了一种距离保护装置，包括：获取模块10、第一确定模块20和第二确定模块30，其中：
获取模块10，用于获取低压配电网络的检测电压值和检测电流值。
第一确定模块20，用于根据检测电压值和检测电流值，以及预设的距离保护区间的阻抗整定值，确定距离保护区间的补偿电压值，其中，距离保护区间包括低压配电网络的配电负载时，所述阻抗整定值由配电负载的负载阻抗确定。
第二确定模块30，用于根据检测电压值的相位与补偿电压值的相位，确定距离保护区间是否发生故障。
具体地，上述提供的用于定位信息处理的装置，可以执行上述定位信息处理方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，获取模块10还用于获取配电网络线路的功率、零序电流、负序电流、零序电流变化量以及负序电流变化量。
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，第一确定模块20还用于确定配电网络的中性点位移电压。
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，第二确定模块30还用于根据第一区间和第二区间的故障情况，确定配电网络中继电器的保护策略。
关于距离保护装置的具体限定可以参见上文中对于距离保护方法的限定，在此不再赘述。上述距离保护装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储上述距离保护方法中的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种距离保护方法。
本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取低压配电网络的检测电压值和检测电流值；
根据检测电压值和检测电流值，以及预设的距离保护区间的阻抗整定值，确定距离保护区间的补偿电压值；距离保护区间包括低压配电网络的配电负载时，所述阻抗整定值由配电负载的负载阻抗确定；
根据检测电压值的相位与补偿电压值的相位，确定距离保护区间是否发生故障。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：距离保护区间包括低压配电网络的配电负载与低压配电网络的传输线路时，阻抗整定值为负载阻抗与传输线路的线路阻抗的和。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据检测电压值和检测电流值，以及预设的距离保护区间的阻抗整定值，确定距离保护区间的补偿电压值，包括：根据公式UOP＝Um-ImZset计算距离保护区间的补偿电压值；
其中，Um为检测电压值；Im为检测电流值；UOP为补偿电压值；Zset为距离保护区间的阻抗整定值。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据检测电压值的相位与补偿电压值的相位，确定距离保护区间是否发生故障，包括：计算检测电压值与补偿电压值的相位差；根据相位差与预设的相位差范围，确定距离保护区间是否发生故障。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据相位差与预设的相位差范围，确定距离保护区间是否发生故障，包括：若相位差超出预设的相位差范围，且配电网络满足以下任意一个判定条件，则确定距离保护区间发生故障：低压配电网络的零序电流大于或等于预设的零序电流启动值；低压配电网络的零序电流变化量大于或等于预设的零序电流变化量阈值；低压配电网络的负序电流大于或等于预设的负序电流启动值；低压配电网络的负序电流变化量大于或等于预设的负序电流变化量阈值。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：若相位差超出预设的相位差范围，则确定距离保护区间发生故障，包括：若相位差大于90度，且小于270度，则确定距离保护区间发生故障。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：距离保护区间包括第一区间和第二区间，第一区间包括传输线路，第二区间包括传输线路和配电负载，第一区间的阻抗整定值为传输线路的线路阻抗；上述距离保护方法还包括：根据第一区间和第二区间的故障情况，确定配电网络中阻抗保护元件的保护策略；继电器包括第一区间对应的第一阻抗保护元件以及第二区间对应的第二阻抗保护元件。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据所述第一区间和第二区间的故障情况，确定配电网络中阻抗保护元件的保护策略，包括：若第二区间发生故障且第一区间发生故障，则延迟第一时长之后控制第一阻抗保护元件进行电网保护；若第二区间发生故障且第一区间未发生故障，则延迟第二时长之后控制第二阻抗保护元件进行电网保护；第二时长大于第一时长。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取低压配电网络的检测电压值和检测电流值；
根据检测电压值和检测电流值，以及预设的距离保护区间的阻抗整定值，确定距离保护区间的补偿电压值；距离保护区间包括低压配电网络的配电负载时，所述阻抗整定值由配电负载的负载阻抗确定；
根据检测电压值的相位与补偿电压值的相位，确定距离保护区间是否发生故障。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：距离保护区间包括低压配电网络的配电负载与低压配电网络的传输线路时，阻抗整定值为负载阻抗与传输线路的线路阻抗的和。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据检测电压值和检测电流值，以及预设的距离保护区间的阻抗整定值，确定距离保护区间的补偿电压值，包括：根据公式UOP＝Um-ImZset计算距离保护区间的补偿电压值；其中，Um为检测电压值；Im为检测电流值；UOP为补偿电压值；Zset为距离保护区间的阻抗整定值。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据检测电压值的相位与补偿电压值的相位，确定距离保护区间是否发生故障，包括：计算检测电压值与补偿电压值的相位差；根据相位差与预设的相位差范围，确定距离保护区间是否发生故障。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据相位差与预设的相位差范围，确定距离保护区间是否发生故障，包括：若相位差超出预设的相位差范围，且配电网络满足以下任意一个判定条件，则确定距离保护区间发生故障：低压配电网络的零序电流大于或等于预设的零序电流启动值；低压配电网络的零序电流变化量大于或等于预设的零序电流变化量阈值；低压配电网络的负序电流大于或等于预设的负序电流启动值；低压配电网络的负序电流变化量大于或等于预设的负序电流变化量阈值。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：若相位差超出预设的相位差范围，则确定距离保护区间发生故障，包括：若相位差大于90度，且小于270度，则确定距离保护区间发生故障。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：距离保护区间包括第一区间和第二区间，第一区间包括传输线路，第二区间包括传输线路和配电负载，第一区间的阻抗整定值为传输线路的线路阻抗；上述距离保护方法还包括：根据第一区间和第二区间的故障情况，确定配电网络中阻抗保护元件的保护策略；继电器包括第一区间对应的第一阻抗保护元件以及第二区间对应的第二阻抗保护元件。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据所述第一区间和第二区间的故障情况，确定配电网络中阻抗保护元件的保护策略，包括：若第二区间发生故障且第一区间发生故障，则延迟第一时长之后控制第一阻抗保护元件进行电网保护；若第二区间发生故障且第一区间未发生故障，则延迟第二时长之后控制第二阻抗保护元件进行电网保护；第二时长大于第一时长。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种距离保护方法，其特征在于，所述方法包括：
获取低压配电网络的检测电压值和检测电流值；
根据所述检测电压值和所述检测电流值，以及预设的距离保护区间的阻抗整定值，确定所述距离保护区间的补偿电压值；所述距离保护区间包括所述低压配电网络的配电负载时，所述阻抗整定值由所述配电负载的负载阻抗确定；
根据所述检测电压值的相位与所述补偿电压值的相位，确定距离保护区间是否发生故障。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述距离保护区间包括所述低压配电网络的配电负载与所述低压配电网络的传输线路时，所述阻抗整定值为所述负载阻抗与所述传输线路的线路阻抗的和。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述检测电压值和所述检测电流值，以及预设的距离保护区间的阻抗整定值，确定所述距离保护区间的补偿电压值，包括：
根据公式UOP＝Um-ImZset计算所述距离保护区间的补偿电压值；
其中，Um为检测电压值；Im为检测电流值；UOP为补偿电压值；Zset为距离保护区间的阻抗整定值。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述检测电压值的相位与所述补偿电压值的相位，确定距离保护区间是否发生故障，包括：
计算所述检测电压值与所述补偿电压值的相位差；
根据所述相位差与预设的相位差范围，确定所述距离保护区间是否发生故障。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述相位差与预设的相位差范围，确定所述距离保护区间是否发生故障，包括：
若所述相位差超出所述预设的相位差范围，且所述配电网络满足以下任意一个判定条件，则确定所述距离保护区间发生故障：
所述低压配电网络的零序电流大于或等于预设的零序电流启动值；
所述低压配电网络的零序电流变化量大于或等于预设的零序电流变化量阈值；
所述低压配电网络的负序电流大于或等于预设的负序电流启动值；
所述低压配电网络的负序电流变化量大于或等于预设的负序电流变化量阈值。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述若所述相位差超出预设的相位差范围，则确定所述距离保护区间发生故障，包括：
若所述相位差大于90度，且小于270度，则确定所述距离保护区间发生故障。
7.根据权利要求2-3任一项所述的方法，其特征在于，所述距离保护区间包括第一区间和第二区间，所述第一区间包括所述传输线路，第二区间包括所述传输线路和所述配电负载，所述第一区间的阻抗整定值为所述传输线路的线路阻抗；所述方法还包括：
根据所述第一区间和所述第二区间的故障情况，确定所述配电网络中阻抗保护元件的保护策略；所述阻抗保护元件包括第一区间对应的第一阻抗保护元件以及所述第二区间对应的第二阻抗保护元件。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一区间和所述第二区间的故障情况，确定所述配电网络中阻抗保护元件的保护策略，包括：
若所述第二区间发生故障且所述第一区间发生故障，则延迟第一时长之后控制所述第一阻抗保护元件进行电网保护；
若所述第二区间发生故障且所述第一区间未发生故障，则延迟第二时长之后控制所述第二阻抗保护元件进行电网保护；所述第二时长大于所述第一时长。
9.一种距离保护装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取低压配电网络的检测电压值和检测电流值；
第一确定模块，用于根据所述检测电压值和所述检测电流值，以及预设的距离保护区间的阻抗整定值，确定所述距离保护区间的补偿电压值；所述距离保护区间包括所述低压配电网络的配电负载时，所述阻抗整定值由所述配电负载的负载阻抗确定；
第二确定模块，用于根据所述检测电压值的相位与所述补偿电压值的相位，确定距离保护区间是否发生故障。
10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
11.一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至8中任一项所述的方法的步骤。
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