CN113508507A

CN113508507A - 配电和/或输电网络防短路的保护方法

Info

Publication number: CN113508507A
Application number: CN202080017779.1A
Authority: CN
Inventors: E·马丁内斯·卡拉斯科; S·波罗依·维森特; M·T·文龙·马丁内斯
Original assignee: Fundacion CIRCE Centro de Investigacion de Recursos y Consumos Energeticos
Current assignee: Fundacion CIRCE Centro de Investigacion de Recursos y Consumos Energeticos
Priority date: 2019-03-01
Filing date: 2020-02-14
Publication date: 2021-10-15
Also published as: EP3703209B1; JP2022529872A; ES2929812T3; EP3703209A1; WO2020178006A1

Abstract

本发明涉及一种配电和/或输电网络的保护方法，所述配电和/或输电网络包括三个线路或相以及中性线或接地线，通过从风力发电机或光伏发电机中选择的至少一台发电机注入电流来防止短路，所述方法包括以下阶段：(a)检测短路，以便将短路初始分类为线对地、线对线和线‑线对地；(b)借助于第一选择标准选择一个或多个故障相；(c)借助于第二选择标准选择一个或多个故障相；(d)短路的分类阶段；其中，还选择一个或多个故障相的阶段仅在由临时自适应窗口定义的时间段内有效。

Description

配电和/或输电网络防短路的保护方法

技术领域

本发明涉及一种配电和/或输电网络的保护方法，所述配电和/或输电网络包括多个可再生能源和常规发电机，通过所述发电机在该网络中注入电流来防止短路。

背景技术

现有技术公开了集成不同类型的可再生能源和常规发电机的电网，如图1所示。因此，可以看出，上述网络包括具有永磁体(PMSG永磁同步发电机)的4型风力发电机、光伏(PV)发电机、3型风力发电机(DFIG双馈感应发电机)以及高压直流(HVDC)系统和多个连接总线。

在图1所示的网络上进行的测试揭示了在不对称短路的情况下由于4型风力发电机和光伏发电机的对称电流的影响会导致与网络保护的方向性和故障相选择有关的问题。这种在不对称短路期间注入对称电流的行为与同步发电机防短路的传统行为有很大的不同，同步发电机防短路的传统行为会导致在现有保护算法中观察到故障。这些故障是由于选择发生短路的相位以及检测所述短路相对于测量和保护设备的方向性中的问题所致。

风力发电机或光伏发电机的电流注入具有四个不同的阶段：(a)在短路之前的状态，在稳态条件下，其中标准对称电流注入发生在紧接短路之前的时间间隔期间；(b)初始短路电流注入，其包含正序电流和负序电流，其中在控制由可再生能源发电机注入的电流的控制系统反应到短路状态之前，观察到的4型风力发电机和光伏发电机的行为类似于观察到的同步发电机的行为，将正序电流和负序电流注入到短路；(c)过渡周期，其中控制动作启动并渐进地减少负序电流注入，并且这被观察到故障相选择算法和方向性声明尤其存在问题；以及(d)在短路期间的稳定状态周期，其中一旦控制已经消除负序电流注入，即使所施加的短路是不对称的，也仅注入平衡电流，即，在该周期期间仅注入正序电流。过渡周期(c)可以根据所实现的控制系统的响应速度而具有不同的持续时间。

已经观察到，现有技术中已知的保护继电器包括用于选择如下故障相的方法：当正序电流和负序电流共存时(即，类似于同步发电机的行为)，该故障相能够在短路开始之后紧接的周期期间正确工作。然而，在过渡期间，选择故障相并声明方向性的所述算法由于可再生能源发电机注入的电流的类型(负序电流减小直到其消失)而提供不正确的响应。一旦在过渡周期期间出现这种误差，在电流保护继电器中实现的方法就会正确地检测短路的相位以及产生短路的方向，但这种方法实际上是复杂的。

在过渡期间，发电机控制的动作将导致负序电流的抑制。因此，在阶段(d)期间，在故障相检测中的误差和在该时间段期间出现的方向性的误差持续存在，其中发生单个正序电流注入，从而消除负序电流注入。结果，保护继电器不能提供故障相和方向性的正确选择。

此外，叠加量算法的方法在现有技术中是已知的，例如[G.Benmouyal yJ.Roberts，《叠加量：其真实性质及其在继电器中的应用》，第26届西部保护继电器会议，Spokane，1999年]。与继电器中的短路容限有关的文件也是已知的，例如WO2007086944、US2003011352、US647791、US200409317、US2005047043、US2007070565、US2003223171、US6256592、US2006077605或US6518767。然而，这些文献中没有一篇描述了具有本说明书所附权利要求1的方法的特征的方法。

发明内容

如上所述，在由发电机(尤其是可再生能源发电机，更具体地，3型和4型风力发电机和光伏发电机)在网络中注入短路电流期间，现有技术在识别故障相和其方向性(导致继电器不跳闸或不正确跳闸)方面显示出短路和不正确的行为，尽管本发明将同样适用于具有与该类型发电机相同或等效短路的任何类型的发电机。

本发明的方法所依据的事实是，在短路开始之后且在发电机控制开始动作之前，需要从瞬间获得的相电流波形中提取信息，前提是假设在这些瞬间期间，所述瞬间获得的相电流波形具有与同步发电机的相电流波形类似的特性。因此，本发明的目的是防止与故障相选择相关的保护方法在短路开始后获取数据并在该初始周期之外工作，否则，短路和方向性所涉及的故障相类型可能未正确识别，因此，所述短路无法正确解决，由此产生的风险是无法正确清除短路(保护动作失效，配电和/或输电网络中发生延迟驱动或不正确驱动)。在这种现象的情况下，未清除的事件可能损害电气系统的稳定性。

被认为对检测有效的时间间隔取决于连接到发电机的控制系统的速度。因此，本发明的一个目的是提供一种适于在可再生能源发电机中实现的电子控制器的多个响应时间的方法。也就是说，使用一种提供自适应时间窗的方法，在该时间窗期间，来自两个传统标准的故障相信息被认为是有效的：(i)用于比较正序电流和负序电流的第一标准；以及(ii)用于比较负序电流和零序电流的第二标准。除了这两个标准之外，本发明的特定实施例结合了(iii)基于在叠加量标准中使用的设置或参数的变化的第三标准，以考虑在每个相位中是否存在短路。

最后，本发明的一个目的是结合不同的指示标准以提高现有技术中指示的故障相选择和方向性的稳健性，同时考虑到传统方法可应用的时刻以及必须通过使用自适应时间窗来丢弃所述传统方法的时刻。对于在现有技术中描述的保护中观察到的行为，本发明对来自可再生能源发电的电流注入下的故障相选择的操作具有相当大的改进附加值。

所有这些均根据权利要求1的方法，而其从属权利要求描述了本发明的特定实施例。更具体地，提供了配电和/或输电网络的保护方法，所述配电和/或输电网络包括三个线路或相(A、B、C)和中性线或接地线(G)，通过从风力发电机或光伏发电机中选择的至少一台发电机注入电流来防止短路；并且其中所述方法包括以下阶段：(a)检测短路，以便将所述短路初始分类为线对地、线对线和线-线对地；(b)选择所述短路的阶段；(c)选择所述一个或多个故障相的阶段；以及(d)根据标量积ΔTAB、ΔTBC和ΔTCA的波形对故障相进行分类的阶段，所述标量积由线路或相(A、B、C)中的电压和电流定义；其中，此外，检测所述方向性的所述阶段和选择所述一个或多个故障相的所述阶段仅在由自适应窗口限定的时间段期间有效，所述自适应窗口根据所述标量积ΔTAB、ΔTBC和ΔTCA提供的波形的最大值和最小值的数量临时定界，并且其持续时间包括在检测到所述短路开始的时刻和开始控制以消除负序电流的时刻之间的时间间隔，所述时间间隔为所述发电机同步动作的时间间隔；并且，此外，所述自适应窗口自动地适应于可再生能源发电机的控制系统的不同时间响应。

在特定实施例中，阶段(b)用于借助于第一故障相选择标准来识别短路中涉及的相位，所述第一故障相选择标准包括计算正序相量和负序相量之间相对于电网的相位A的角差(δ_标准1)。

在另一个特定实施例中，阶段(c)用于借助于第二故障相选择标准(δ_标准2)来识别短路，所述第二故障相选择标准包括负序电流和零序电流之间的比较阶段，其中该第二标准仅适用于接地短路。

在特定实施例中，用于检测短路的阶段包括检测用于短路初始分类的阈值，使得根据负序电流和零序电流相对于正序电流的关系来测量短路状况。

在另一个特定实施例中，所述短路的所述第一故障相选择标准和所述短路的所述第二故障相选择标准包括对多个扇区的定义，所述多个扇区与所述短路类型一一对应(取决于所涉及的相位A、B、C和接地)，并且在包括短路的扇区上定义了三个区域：(i)参考操作区；(ii)在所述参考操作区和相邻区之间的死区；以及(iii)最终操作区，其通过从所述参考操作区中减去所述死区而获得。

在另一个特定实施例中，所述短路的方向性由所述标量积ΔTAB、ΔTBC和ΔTCA的最大峰值限定，使得所述标量积的负最大峰值定义正向方向性，而所述标量积的正最大峰值定义所述反向方向性。

最后，本发明要求一种智能电子设备(IED)，所述智能电子设备包括至少一个处理器和一个存储器，其中所述存储器存储一个或多个程序，所述一个或多个程序包括多个指令，所述多个指令在由所述处理器执行时使所述智能电子设备执行所述方法。这样，所述方法实现为安装在配电和/或输电网络中的所述智能电子设备中的固件，例如作为非限制性示例的保护继电器。

在整个说明书和权利要求书中，“包括”一词及其变体不旨在排除其它技术特征、组件或步骤。对于本领域技术人员来说，本发明的其它目的、优点和特征可以从本发明和本发明的实际应用中推断出来。以下实施例和附图通过图解说明的方式提供，且不旨在限制本发明。此外，本发明涵盖本文中所指示的特定实施例的所有可能组合。

附图说明

下面是一系列附图的非常简要的描述，可以有助于更好地理解本发明，并且这些附图明确地与所述发明的实施例相关，所述实施例通过所述发明的非限制性示例来说明。

图1示出了配电和/或输电网络的示例的示图，其中可以实现本发明的保护方法。

图2示出了短路类型的初始分类阶段的框图，注意所涉及的相位。

图3示出了本发明的方法的框图。

图4示出了用于线对地和线间对地短路的标准1的相量图。

图5示出了用于线对线短路的标准1的相量图。

图6示出了标准2的相量图。

图7示出了自适应窗口。

图8示出了所述方法的最终决定的示图。

图9示出了从4型风力发电机注入电流的短路的示波图。

具体实施方式

本发明所开发的方法所依据的原理是4型风力发电机和光伏发电机在短路开始之后紧接的时刻期间与同步发电机具有类似的行为，同时注入正序和负序电流。除了短路开始后的前几毫秒之外，在现有技术中已知的并且在通常使用的保护继电器中实现的故障相选择器和方向性方法显示出不正确的性能。

因此，故障相选择的初始假设是，如果用于同步发电的短路选择的标准仅适用于在短路开始之后并在先前提到的“过渡周期”之前属于这些时刻的数据，则该标准可以有效。结果，在这一点引入了被称为“有效窗口”的概念，该概念与所提出的方法相关。该有效窗口是用于选择同步发电机的故障相的一般标准能够正确地识别短路的故障相和方向性，以及在非对称短路期间不受4型发电机和/或光伏发电机的电流注入的过渡周期和最终周期的影响的时间框架。

关于该有效窗口，本发明的方法满足以下特征：(a)识别和指示有效周期开始使用数据的位置和该周期结束的时间；(b)自动地使有效窗口适应于可再生能源发电机的控制系统的不同响应时间。由于每个控制系统可能已经编程了不同的控制时间常数而且具有不同的响应时间，因此该方法的正确操作对于该窗口随时间的适应性(甚至自适应性)是非常重要的。因此，在本文的其余部分，该有效窗口被称为“自适应窗口”。

短路检测：初始分类

为了激活本发明的方法，首先需要最小阈值来识别在配电和/或输电网络中引起短路的不平衡条件。因此，作为所提出的方法的初始步骤，为短路的初始分类实现了阈值检测器。根据负序电流和零序电流相对于正序电流的关系来测量条件。用于短路分类的初始阈值在图2中示出，并且这些限制可以由用户配置。最初，对于零序电流和负序电流，在正序电流的10％处建立限制。

如图2所示，根据零序电流的存在情况，可以进行第一分类。零序电流不存在导致线对线或三相短路的识别回路。此后，负序电流存在使得能够识别短路是线对线(LL)类型还是短路是三相(LLL)。

如果出现零序电流，则短路类型可能是单相接地(SLG)或线-线对地(LLG)。两个短路还具有负序电流，这意味着不可能仅考虑负序电流和零序电流来提供附加的分离。

该初始分类的输出被重定向到故障相的选择及其方向性。如本说明书所述，该方法同时使用三个标准：第一标准和第二标准基于相量角，而第三标准基于叠加量方法的修改。图3示出了在该方法中使用的不同标准的组合。在整个说明书中解释了这种标准组合。

标准1、正序电流与负序电流的比较

使用了每周期32个采样的快速傅立叶变换(FFT)来计算已经实现本发明的RTDS模型中的正序电流和负序电流的相量角(https://www.rtds.com)。图4、图5和图6示出了用于识别每种类型的短路(相对地-AG、BG、CG-、相对相-AB、BC、CA-、相间对地-ABG、BCG、CAG-)的故障相的扇区。

一旦基于相对于正序电流的零序电流的阈值应用了初始分类，该方法就计算正序相量和负序相量(相对于相位A)之间的差。该方法将该角度差δ标准1与图4中观察到的扇区进行比较，以获得故障相选择。作为示例，该图指示短路CG(线C对地)。

该方法定义了三个区域，并且这些区域适用于所有其他扇区：(i)参考操作区，其中可以看出，在线C对地(CG)短路的情况下，参考区的操作开始于210度并结束于270度；(ii)死区，可由用户在邻近参考操作区域的区域之间进行调节，以防止由于角度零星侵入邻近区域而造成激活不正确。然而，在测试期间，该死区建立在零度处；以及(iii)最终操作区，其通过从参考操作区中减去死区而获得。在死区建立在零度的情况下，最终和参考操作区重合。

可以将相同的分析应用于其余区域：AG(线A对地)扇区从330°至30°，ABG(线A-B对地)扇区从30°至90°，BG(线B对地)扇区从90°至150°，BCG(线B-C对地)扇区从150°至210°和CAG(线C-A对地)扇区从270°至330°。

在初始分类确定不存在零序电流的情况下，所应用的标准1的条件是基于图5来正确地识别与地隔离的不同线间短路之间的短路类型。AB扇区开始于0°且结束于120°，BC扇区开始于120°且结束于240°，CA扇区开始于240°且结束于360°。

标准2、负序电流与零序电流的比较

第二标准基于负序电流和零序电流之间的比较。如上所述，隔离短路和接地短路的分离可以基于零序阈值和负序阈值来完成。然而，针对接地短路描述的标准1具有特定特征：由于相邻扇区之间的接近，例如在AG短路的情况下，由于相量计算中可能出现延迟，在相邻ABG或CAG扇区的非常短的时间周期期间可能存在激活。

因此，为了提高该方法的稳健性，还基于零序和负序(δ标准2)之间的比较来实现第二标准。尽管该标准仅对接地短路有效，但其优点是现在在标准1中以及在标准2中看到的相邻扇区延迟120度。该延迟可以在图6中看到。

为了说明这种差异，可以以AG短路为例。在标准1中，ABG和CAG是相邻扇区。然而，在标准2中，ABG相对于AG移位120°，而CAG相对于AG延迟120°。因此，此标准使得该方法能够在由于不正确的扇区激活而产生疑问的情况下执行附加的比较。

如图6所示，AG和BCG短路共用330°和30°之间的扇区，CG和ABG短路共用90°和150°之间的扇区，最后，BG和CAG短路共用210°和270°之间的扇区。在这种情况下，扇区30°至90°、150°至210°和270°至330°是未使用的扇区，并且被认为是死区扇区，如图6所示。

应用于标准1和标准2的自适应窗口

如上所述，本发明解决的问题涉及电流注入的过渡周期和短路期间的平衡注入周期，这些问题来自4型风力和光伏发电机。对于在现有技术中实现的故障相选择器和方向性方法，该过渡周期尤其有问题。结果，这些问题影响距离保护的正确操作，距离保护是输电、二次输电和配电系统中最常用的保护功能之一。此外，方向性电流功能在配电网中得到了广泛的应用，其功能受到故障相检测和方向性问题的影响。由于这些问题，重要的是防止算法在这些过渡和平衡电流注入周期期间取得电流数据，取得从短路开始到过渡周期之前的时刻的有效数据。此窗口先前被定义为“有效窗口”或“自适应窗口”。此外，该方法与可再生能源发电机的响应时间无关是非常重要的。已经观察到，由于光伏发电机的发电机不是基于旋转元件的事实，当存在短路时，光伏发电机比4型风力发电机反应快得多，从而能更快的抑制负序电流。

因此，该“有效窗口”的目的不受发电机控制的不同响应时间的影响。因此，这种“有效窗口”被重命名为“自适应窗口”或“适应窗口”，因为它必须能够自动适应可再生能源发电机的控制系统的不同响应时间。

在已发展的方法中，已重新应用了叠加量理论来实现这一目的。来自标量积定义输出的波形包含关于该方法何时必须考虑来自标准1和标准2的有效信息的信息。

自适应窗口的方法使用图7中观察到的波形的标量积ΔTAB、ΔTBC和ΔTCA。通过对所述波形的最大值和最小值进行计数，该方法定义该自适应窗口，使得标准1和标准2仅在该时间段期间被认为是有效的。具体地，在非限制性示例中，通过检测第一最大值或最小值来标记窗口的开始，并且通过检测第三最大值或最小值来标记窗口的结束。已经提出了定义自适应窗口末端的最大值和最小值的数量作为用户调整的设置，也可以调整智能电子设备或保护继电器中的许多其它参数。这里所指的设置在所执行的方法验证测试中已经正确地操作。自适应窗口的使用防止了由于4型风力和光伏发电机即使在不对称短路的情况下也提供对称电流注入的过渡周期和最终周期而引起的不正确激活的问题。

在这一点上，有趣的是解释叠加量理论的行为，该理论在[G.BenmualalyJ.Roberts，《叠加量：它们的真实性质和在继电器中的应用》，第26届西方保护继电器年会，Spokane，1999年]中得到解释。因此，基于该算法中描述的理论，可以根据以下表达式定义增量阻抗，其中该等式中的所有量都是相量：

上述等式意味着从继电器看到的递增阻抗(下标“R”)等同于正序源阻抗。该等式还可以表示为：

(大写幅度表示相量值，而小写幅度表示瞬时值)

这意味着，在短路期间，增量电压波形(或相量)的幅度和相位等于增量电流波形(或相量)的幅度和相位乘以保护继电器后面源阻抗的负值。

重叠量理论定义了称为“标量积”的元素，其定义为：

标量积→real(ΔV_R·conj(ΔI_R·(-Z_S1)))＝Δv_R·Δi_R·z_s1·cosθ→Δv_R·Δi_R·cosθ

其中，Z_s1是阻抗的值，其始终为正，因此不影响标量积的符号，这意味着它可以在不改变使用该积的目的的情况下减小到单位值。θ是表示原点相位角表示中可能存在的任何相位角未对准的角度。由于角度θ通常约为0°，因此因子cosθ接近于单位值，具有正符号，因此不影响结果的符号。

此标量积的负值表示正向方向性，而此参数的正值表示反向方向性。

考虑到线电压和电流测量，标量积(在下面的等式中称为“ΔT线-线”)可以通过相位来定义，从而总共定义了一组三个标量积。由相位定义的三个标量积是：

ΔT_AB＝real(ΔV_AB·conj(-ΔI_Ac))

ΔT_BC＝real(ΔV_BC·conj(-ΔI_Bc))

ΔT_CA＝real(ΔV_CA·conj(-ΔI_Cc))

根据为每个标量积获得的值和符号，可以对故障类型进行分类。表1示出了用于传统同步发电电流注入的不同短路类型的每个标量积的以相对值表示的值：

短路	Δtab	Δtbc	Δtca
				A-G	Δtab	0	Δtab
B-G	Δtab	Δtab	0
				C-G	0	Δtbc	Δtbc
A-B,A-B-G	Δtab	0.25●Δtab	0.25●Δtab
				B-C,B-C-G	0.25●Δtbc	Δtbc	0.25●Δtbc
C-A,C-A-G	0.25●Δtca	0.25●Δtca	Δtca
				A-B-C	Δtab	Δtab	Δtab

表1

标准3、叠加量理论的适用性

标准1和标准2基于正、负和零序电流相量的理论，它们与保证该方法具有正确行为所需的自适应窗口一起执行。除此之外，再次使用所分析的叠加量理论，定义了一种新标准来区分不同类型的短路，这取决于在4型风力发电机和光伏发电机上进行的大量测试。因此，在表2中定义了一个值标准，其甚至可以是用户可调整的配置：

表2

该方法使用由每个标量积提供的波形来提供标准3所述的故障相选择。ΔTAB、ΔTBC和ΔTCA的相对值是基于在测试期间获得的结果而获取的，并且可以是可通过用户输入来配置的用于该方法的参数。

方向性

基于相量的标准1和标准2不受短路的方向性的影响。短路的方向性以相同的方式影响正、负和零序电流。在反向和正向短路之间的三个序列将施加180度的差值。因此，假定这两个标准是基于正序和负序(标准1)以及负序和零序(标准2)的角度之间的差，则方向性不影响这种故障相选择原理的行为。然而，这一事实意味着这两个标准不能提供关于短路方向性的信息。因此，为此目的，已将叠加量理论应用到方向性，其管理在用于故障相选择的标准3中已经定义和使用的标量积的值。这些标量积的最大峰值和符号定义了方向性。标量积的最大负峰提供关于正向方向性的信息，而标量积的最大正峰提供关于反向方向性的信息。

最终决定

使用并行执行并且基于不同保护理论的三个标准(标准1和标准2基于相量理论以及自适应窗口的适当启用，并且标准3基于修改的叠加量理论)对该方法的最终决定提供稳健性。

最终决定的逻辑在图8中示出。对于线对地短路和线对线短路，该方法实现了这三个标准。为了获得输出，必须至少满足标准1和标准3。在这种情况下选择标准1和标准3，因为它们以不同的保护原理工作，这为最终的决定提供了更强的稳健性。在图8中，将满足2/3标准(即，3个标准中的2个)，并且在示波图中将激活相应类型的短路(例如，对于相位B对地的单相短路：BG_2/3)。此外，如果同时满足这三个标准，则激活具有与故障的相位选择器环路相对应的具有3/3标记的标准(继续上述示例，如果短路是相位B对地，则激活的数字信号是BG_3/3)。

通过参考图9可以看到示波图的示例。图9示出了在相位A对地短路期间4型风力发电机的行为的示例。可以看到称为“总线7A”、“总线7B”和“总线7C”的相位A、B和C的电压。还可以看到称为“I5275A”、“I5275B”和“I5275C”的相位A、B和C的电流。这些电流表示4型风力发电机在相位A对地短路期间的响应。然后，给出了以正确选择受短路和方向性影响的一个或多个相位为目的而开发的算法所提供的信号。信号“FORWARD_C”是指存在“正向”短路，而“BACKWARD_C”信号是指“反向”短路。信号“AG_d2_3_C”(相位A与地之间的短路满足3个标准中的2个),“AG_d3_3_C”(相位A与地之间的短路满足3个标准中的3个)和连续直到“CA_d2_2_C”(相位C与相位A之间的短路与地隔离，满足2个标准中的2个)是指不同类型的可能短路。

在图9中，这些信号中的每一个的激活指示故障相的识别及其方向性。

在图9所示的例子中，在相位A与地之间施加“正向”短路。该算法正确识别短路，前提是假设其激活“FORWARD_C”和“AG_3_3_C”。

在假设激活不同故障选相器回路的情况下(例如，在AG_2/3和ABG_3/3被激活的情况下)，具有满足标准最大数的故障相选择回路将是由实现该算法的智能电子设备(例如，保护继电器)选择的回路。因此，在这种情况下，ABG循环将超过AG。

类似的解释可以应用于线对线短路。在这种情况下，假设不存在零序电流，则只使用两个标准：标准1和标准3。如果满足标准1但不满足标准3，则标签1/2被激活用于所选择的故障相选择器环路(例如，对于相位A与相位B之间的线对线短路，所激活的数字信号将是AB_1/2)。此外，如果两个标准都满足，则标签2/2被激活用于所选择的故障相选择器环路(继续示例，对于相位A和相位B之间的线对线短路，所激活的数字信号将是AB_2/2)。

在激活不同的故障相选择器环路(例如，AB_1/2和BC_2/2)的情况下，具有满足标准最大数的故障相选择环路将是所选择的环路。因此，在这种情况下，BC循环将超过AB。这样，实现所述算法的智能电子设备(例如，保护继电器)将选择BC循环。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种配电和/或输电网络防短路的保护方法，所述配电和/或输电网络包括三个线路或相(A、B、C)以及中性线或接地线(G)，通过从风力发电机或光伏发电机中选择的至少一台发电机注入电流来防止短路；

并且，所述方法至少包括：

(a)检测短路，以便将所述短路初始分类为线对地、线对线和线-线对地的阶段；

(b)识别故障相的阶段；

(c)选择所述一个或多个故障相；以及

(d)根据标量积ΔTAB、ΔTBC和ΔTCA的波形对所述故障相的阶段进行分类，所述标量积由线路或相(A、B、C)中的电压和电流定义；

其中，此外，识别所述故障相的所述阶段和选择所述一个或多个故障相的所述阶段仅在由自适应窗口限定的时间段期间有效，所述自适应窗口根据所述标量积ΔTAB、ΔTBC和ΔTCA提供的波形的最大值和最小值的数量临时定界，并且

其持续时间包括在检测到所述短路开始的时刻和开始控制以消除负序电流的时刻之间的时间间隔；并且

此外，所述自适应窗口自动地适应于可再生能源发电机的控制系统的不同时间响应。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，用于通过一个或多个故障相的第一选择标准来选择所述故障相的阶段(b)包括计算所述配电和/或输电网络的相(A、B、C)的正序相量和负序相量之间的角差(δ_标准1)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，用于选择所述一个或多个故障相的阶段(c)包括负序电流和零序电流之间的比较阶段(δ_标准2)，其中第二标准仅适用于接地短路。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，用于检测短路的所述阶段包括检测用于故障相初始分类的阈值，使得根据所述负序电流和零序电流相对于所述正序电流的关系来测量短路状况。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，故障相的所述第一选择标准和故障相的所述第二选择标准包括对多个扇区的定义，所述多个扇区与短路类型一一对应，并且

在包括短路的扇区上定义了三个区域：

(i)参考操作区；

(ii)在所述参考操作区和相邻区之间的死区；以及

(iii)最终操作区，其通过从所述参考操作区中减去所述死区而获得。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述短路的方向性由所述标量积ΔTAB、ΔTBC和ΔTCA的最大峰值限定，使得所述标量积的负最大峰值定义正向方向性，而所述标量积的正最大峰值定义反向方向性。

7.一种智能电子设备，包括至少一个处理器和一个存储器，其中所述存储器存储一个或多个程序，所述一个或多个程序包括多个指令，所述多个指令在由所述处理器执行时使所述智能电子设备执行权利要求1至6所述的方法。

Claims