CN115184722A - 基于预估电流行波到达时间的新能源线路保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于预估电流行波到达时间的新能源线路保护方法及其应用，该方法通过分析不同位置发生故障时电流行波的折反射过程，推导出了行波的到达时间与传输路径之间的关系。由于不同位置发生故障时，各个行波按照一定的顺序到达保护安装处，因此通过前两个波头的到达时间来预估第三个波头的到达时间。采用小波变换模极大值来标定行波的到达时刻，若第三个波头到达时间的预估值与实测值相等则可以判别为区内故障，若预估值与实测值不等则可以判别为区外故障。该方法为单端量保护，具有无需通信、动作速度快等优点，同时无需引入电压量，排除了电容式电压互感器传变特性的影响，能有效识别故障。

Description

基于预估电流行波到达时间的新能源线路保护方法

技术领域

本发明涉及交流线路故障识别领域，特别是涉及一种基于预估电流行波到达时间的新能源线路保护方法及其应用。

背景技术

为解决日益严峻的化石能源危机和环境问题，风电、光伏等新能源发电技术迅速发展，其中大部分通过场站汇集后经高压送出线路并网，由于风能、太阳能丰富的地区通常远离负荷中心，因此交流送出线路保护的正确动作是新能源能够高效利用的前提。然而新能源系统包含大量的电力电子装置，输电线路发生故障时其故障特性受控制策略影响，与传统同步电源的故障特性有着明显区别，主要表现为序阻抗不稳定、相角受控、频率偏移、高次谐波等特性，导致基于工频量的传统保护方法无法适用，行波保护能够不计及控制策略的影响，动作速度快，是解决新型电力系统保护问题的有效途径之一。

目前已经有相关的行波保护的方法，但是较多的为双端量的保护方案。其中申请号为201510811828.X名称为《基于频谱相似性评价的单端行波测距反射波辨识算法》提出根据行波的高频特性，截取适当的行波特征时间窗，利用频谱分析方法来分析故障暂态行波，并通过相似频谱的优选方法来识别故障暂态行波，但是该方案的阈值难以确定，主要依赖仿真，存在近端故障难以准确识别的问题，同时该算法复杂，计算量较大。申请号为201410409106.7名称为《基于双对称检测点的故障测距方法》提出根据比较检测点处的行波时间差跟电流行波首波的能量大小来判别区内故障，但是该方案为双端量保护，需要严格的同步对时及通信，同时速动性能差。申请号为201510146674.7名称为《一种配电网单相接地故障定位装置及方法》采用两端行波到达时间并借助GPS进行双端定位。但是该方案需要能够准确提取故障行波的到达时间，两端信息交换对同步对时要求较高，现有的保护装置难以实现。申请号201510624109.7发明名称《一种阻抗法和行波法相结合的行波综合测距方法》提出采用行波法以阻抗法提供的故障线路和故障时刻为参考对高频电流录波数据进行行波法测距得到行波测距长度，但是此类方案需要双端同步，对装置的同步及对时要求高。申请202011213166.3，名称为《一种基于小波变换的线路故障定位方法》和申请号为201810027051.1名称为《基于故障波形起始点到达时差的双端行波测距方法》和申请号201911165839.X《一种直流配电线路多端行波故障定位方法及定位装置》都属于双端量保护，因此目前双端量的保护方案较多，但是此类方法对通信及同步对时要求较高，速动性下降。

单端量的保护方案也有如下几种：申请号201911223016.8，名称为《一种柔性直流输电线路单端行波超高速保护系统及方法》申请号201911221690.2名称为《应对高阻故障的单端自适应行波超高速保护系统及方法》，此种发明采用不同的方式对零模电流行波进行拟合，根据拟合系数的值能够有效识别故障位置，但是此类方法需要提前检测不同情况下不同位置发生故障时的数据，计算量大。申请号201810512316.7，名称为《一种非同步采样电网暂态行波模量时间差的故障定位方法》和申请号202111391311.1名称为《基于行波模量传输时差的多端融合配电网故障定位方法》基于故障行波的线模和零模分量时间差通过测距原理得到故障距离，但是零模波速受色散影响严重倒是测距误差较大，若通过拟合方式获得零模波速时，需要提前对不同故障位置进行训练，计算量大。申请号201711397294.6，发明名称《一种配电网单相接地故障单端区段定位方法》提出通过比较线模行波到达时刻来对故障位置进行区段定位，但是该方案在线路中点故障以及反方向故障时存在死区，导致保护无法准确动作。申请号201811154145.1发明名称《一种基于区段匹配算法T接输电线路单端行波测距方法》提出基于故障时窗波形，采用线路分段匹配的方法，实现T接输电线路发生故障区段及测距，但是该方案对研究线路的长度由限制，因此不能适用于所有输电线路。申请号201910548908.9发明名称《一种基于MMC-HVDC的单端行波故障测距方法》提出用经验模态分解-希尔伯特黄变换对相模变化后的电压行波进行分析，对故障点反射波头进行标定；根据标定的波头对故障进行测距，但是交流线路相对于直流线路存在故障初相角不确定，电压正弦变化等特性，因此该方案能否直接应用于交流线路有待进一步研究。申请号为202210596379.1发明名称《基于前四个电压行波极性差异高比例新能源线路保护方法》提出利用前四个电压行波的极性差异进行故障识别，但是经过行波的折反射以及线路的衰减，前四个行波能否准确识别是目前该方案能够实现的前提，本发明根据前三个行波的到达时间进行故障识别，具有一定的可行性。

目前有一些基于预估行波波形和行波到达时间的保护方案。申请号为201910970933.6名称为《一种基于NARNN模型预测行波波头到达时刻的故障定位方法》该发明首先初步确定两端首波头的到达时刻，然后以两端电压行波为训练集通过NARNN模型对波形进行预测，得出两端电压行波的准确到达时刻，采用双端测距公式计算故障位置。此发明需要对不同故障位置、不同故障类型等情况进行大量的数据训练，该过程复杂，计算量大，同时采用双端量保护，对通信及同步要求较高。申请号201810541591.1名称为《一种基于小波变换和CNN的配电网故障定位方法》提出一种基于小波变换和CNN故障定位方法，该方案也需要对样本数据进行训练以适应不同位置故障的情况，过程复杂计算量大。申请号201811492951.X，名称为《一种基于ARIMA波头预测的输电线路故障行波测距方法》该发明利用首波头的初始数据进行训练，然后采用ARIMA来预测波形，并通过预测波形和实际波形的差异来确定精确波头位置，并且使用双端法确定故障位置。此类通过样本训练来进行预测的发明都存在计算量大的缺点。申请号201610209799.4名称为《基于不受行波波速影响的单端行波故障测距计算方法和测距方法》通过分析区内不同位置故障时故障位置的表达式提出根据行波到达时间对故障位置进行测距的方案。但是该发明只分析了区内发生故障时行波的过程进而推导出故障位置，但是对于区外故障时与区内故障有相似的折反射现象，可能导致保护误判，对测距结果产生较大误差。综上所述，新能源场站送出线路仍缺乏可靠的保护原理，因此针对新能源送出线路亟需研究基于单端量的行波保护方案，进一步提高保护的速动性和可靠性。本发明详细分析了区内外不同位置发生故障时行波的折反射过程，进而提出了基于预估行波到达时间的保护方案，该方案仅需有效提取行波的到达时间，无需双端同步，能够有效识别区内外故障。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于预估电流行波到达时间的新能源线路保护方案，保证新能源送出线路的安全运行。为了达到上述目的，本发明提供了一种基于预估电流行波到达时间的新能源线路保护方法，该方法通过分析不同位置发生故障时电流行波的折反射过程，以行波的到达时间来表征故障行波的传输路径。不同位置发生故障时，波的传输路径之间的关系导致波头达到时间存在一定关系，因此可以通过前两个波头的到达时间来预估第三个波头的到达时间。通过分析可知区内故障时，无论前半段故障还是后半段故障，预估第三个波头的到达时间不变，因此可以通过检测预估值与实际值的大小来进行故障识别。在误差范围内，若预估值与实测值相等则可以判别为区内故障，若预估值与实测值相差较大则可以判别为区外故障。

基于预估电流行波到达时间的新能源线路保护方法，包括以下步骤:

步骤(1)分析不同位置发生故障时行波的折反射过程；

步骤(2)推导行波到达时间与传输路径之间的关系；

步骤(3)利用小波变换模极大值标定行波波头的到达时间；

步骤(4)根据前两个行波的到达时间预估第三个行波的到达时间；

步骤(5)将实测值与预估值进行比较判断是否为区内故障。

优选为：步骤(1)中不同位置发生故障时，到达保护安装处的第一个行波必然是来自故障点的首行波，但是后续行波的传输路径与到达时间都与故障位置有关。

优选为：步骤(2)中行波的传输路径与传输时间成正比，通过分析行波的传输路径得到行波达到保护安装处的时间；当区内前半段发生故障时，到达保护安装处的第一个电流行波必然是故障初始行波，到达时间为t₁；由于线路长度的约束，到达保护安装处的第二个电流行波必然是来自故障点的反射波，到达时间为t₂；由于经三次反射的行波幅值近似为0，所以到达保护安装处的第三个行波必然是来自对端母线的反射波，到达时间为t₃。行波的到达时间与传输路径之间的关系满足：

式中：v₁表示线模行波的波速度，t₁表示第一个行波到达的时间，t₂表示第二个行波到达的时间，t₃表示第三个行波到达的时间，x表示故障点到保护安装处之间的距离，L₁表示研究线路的长度。

优选为：步骤(3)中采用小波变换的模极大值提取电流行波的波头；模极大值的幅值表征了信号的突变强度，极性表征了信号的突变方向；

小波变换模极大值定义为：设Wsf(x)是函数f(x)的小波变换，在尺度s下对x₀某一邻域内的一切x都有：

|W_sf(x)|≤|W_sf(x₀)|

式中：x₀为小波变换的模极大值点；W_sf(x₀)为小波变换的模极大值。

优选为：步骤(4)中通过提取前两个行波的到达时间，计算出第三个行波的到达时间为：

式中：L₁表示研究线路的长度，v₁表示线模行波的波速度，t₁表示第一个行波到达的时间，t₂表示第二个行波到达的时间。

优选为：步骤(5)中通过前两个行波的到达时间预估第三个行波的到达时间，通过分析可知区内故障与区外故障时，第三个行波到达时间不同；通过预估值与实际值进行比较来识别故障：在误差范围内，若预估值与实际值相等，则判别为区内故障；若预估值与实际值不相等则为区外故障。

本发明还公开一种新能源交流送出线路的保护系统，其特征为：所述保护系统包括上述基于预估电流行波到达时间的新能源线路保护方法。

本发明还公开一种新能源场站，包括电源保护系统，其特征为：所述电源保护系统为上述新能源交流送出线路的保护系统。

有益效果

本发明为单端量保护，具有无需通信、动作速度快等优点，同时无需引入电压量，排除了电容式电压互感器传变特性的影响，能有效识别故障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为区内前半段发生故障时行波的折反射过程图；

图2为区内后半段发生故障时行波的折反射过程图；

图3为区外前半段发生故障时行波的折反射过程图；

图4为区外后半段发生故障时行波的折反射过程图；

图5为区外后半段发生故障时行波的折反射过程图；

图6为区外后半段发生故障时行波的折反射过程图；

图7为区内发生单相接地故障时的仿真结果图，其中图7(a)为保护安装处检测到的反向电流行波；(b)为电流行波的小波变换结果；

图8为区外发生单相接地故障时的仿真结果图，其中(a)为保护安装处检测到的反向电流行波；(b)为电流行波的小波变换结果。

图9为本发明基于预估电流行波到达时间的新能源线路保护电路示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明的具体的结构和方法实施方式做出详细说明。以下公开详细的示范实施例仅仅是出于描述示范实施例的目的，然而，本发明不局限于公开的具体示范实施例，而能够覆盖落入本公开范围内的所有修改、等同物和替换物。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

基于预估电流行波到达时间的新能源线路保护方法，包括以下步骤:

步骤1：分析不同位置发生故障时行波的折反射过程

由于本发明涉及故障识别领域，需要可靠识别出区内外故障，因此在进行折反射过程的分析时，将区内故障与区外故障的情况分别进行分析。当不同位置发生故障时，到达保护安装处的第一个电流行波必然是故障初始行波，但是后续电流行波的到达时序与折反射过程都与故障位置有关，因此将几种故障情况分别进行叙述。由于反射系数小于1，反射过程会造成大量的能量消耗，经多次折反射后行波的幅值很小，因此发生三次以上反射的行波幅值近似为0，本发明不考虑三次以上的反射过程。

步骤2：推导传输路径与行波到达时间之间的关系

在线路前半段故障与线路后半段发生故障时，到达保护安装处的第二个行波有差别，因此将前半段与后半段分别进行讨论。如图1所示，L、M、N、O分别表示各端母线，f表示故障点，本文研究线路两端端口为MN。区内前半段发生故障时，到达保护安装处的第一个电流行波必然是故障初始行波，到达时间为t₁；由于故障点距离保护安装处较近，此种情况下到达保护安装处的第二个电流行波是来自故障点的反射波，行波的传输路径为f-M-f-M，到达时间为t₂；由于经三次反射的行波幅值可近似为0，所以到达保护安装处的第三个行波必然是来自对端母线的反射波，行波的传输路径为f-N-f-M，到达时间为t₃。行波的到达时间与传输路径之间的关系满足：

式中：L₁表示研究线路MN的长度，v₁表示线模行波的波速度，t₁表示第一个行波到达的时间，t₂表示第二个行波到达的时间，t₃表示第三个行波到达的时间，x表示故障点到保护安装处之间的距离。

通过上式可以得出t₃的表达式：

通过上述推导发现，仅根据前两个行波的到达时间即可预估出第三个行波的到达时间，通过比较预估值与实际值的大小即可有效识别故障。

如图2所示，L、M、N、O分别表示各端母线，f表示故障点，本文研究线路两端端口为MN。区内后半段发生故障时，到达保护安装处的第一个电流行波必然是故障初始行波，到达时间为t₁；此时由于故障点距离对端母线较近。此时到达保护安装处的第二个电流行波是对端母线的反射波，行波的传输路径为f-N-f-M，到达时间为t₂；到达保护安装处的第三个行波为故障点的反射波，行波的传输路径为f-M-f-M，到达时间为t₃。行波的到达时间与传输路径之间的关系满足：

式中：L₁表示研究线路MN的长度，v₁表示线模行波的波速度，t₁表示第一个行波到达的时间，t₂表示第二个行波到达的时间，t₃表示第三个行波到达的时间，x表示故障点到保护安装处之间的距离。

通过上式可以得出t₃的表达式：

因此，通过上述分析可以得出结论：区内故障时保护安装处测到的第三个行波的到达时间t₃都可以通过前两个行波的到达时间预估出来，且预估的t₃的表达式一样。

与区内故障的分析思路一致，区外故障时也将线路分为前半段与后半段来进行讨论。如图3所示，L、M、N、O分别表示各端母线，f表示故障点，本文研究线路两端端口为MN。区外前半段发生故障时，到达保护安装处的第一个电流行波必然是故障初始行波，到达时间为t₁；由于线路长度的约束，测得的第二个电流行波必然是故障点的反射波经母线处透射至保护安装处，行波的传输路径为f-N-f-N-M，到达时间为t₂；到达保护安装处的第三个行波为下一级线路对端母线的反射波，行波的传输路径为f-O-f-N-M，到达时间为t₃。行波的到达时间与传输路径之间的关系满足：

式中：L₁表示研究线路MN的长度，L₂表示下一级线路NO的长度，v₁表示线模行波的波速度，t₁表示第一个行波到达的时间，t₂表示第二个行波到达的时间，t₃表示第三个行波到达的时间，x表示故障点到保护安装处之间的距离。

可以看出区外前半段发生故障时，预估的第三个行波的到达时间与区内故障时有明显差别。

如图4所示，L、M、N、O分别表示各端母线，f表示故障点，本文研究线路两端端口为MN。区外后半段发生故障时，到达保护安装处的第一个电流行波必然是故障初始行波，到达时间为t₁；此时达到保护安装处的第二个和第三个行波有三种情况需要分别进行讨论。当到达保护安装处的第二个行波为对端母线的反射波，行波的传输路径为f-O-f-N-M；到达保护安装处的第三个行波为故障点的反射波时，行波的传输路径为f-N-f-N-M，行波的到达时间与传输路径之间的关系满足：

式中：L₁表示研究线路MN的长度，L₂表示下一级线路NO的长度，v₁表示线模行波的波速度，t₁表示第一个行波到达的时间，t₂表示第二个行波到达的时间，t₃表示第三个行波到达的时间，x表示故障点到保护安装处之间的距离。

通过上式可以得出t₃的表达式：

可以看出区外后半段发生故障时，预估的第三个行波的到达时间与区内故障时有明显差别。

如图5所示，L、M、N、O分别表示各端母线，f表示故障点，本文研究线路两端端口为MN。当到达保护安装处的第二个行波为对端母线的反射波，波的传输路径为f-O-f-N-M，到达时间为t₂；到达保护安装处的第三个行波为本端母线的反射波，波的传输路径为f-N-M-N-M时，到达时间为t₃，行波的到达时间与传输路径之间的关系满足：

式中：L₁表示研究线路MN的长度，L₂表示下一级线路NO的长度，v₁表示线模行波的波速度，t₁表示第一个行波到达的时间，t₂表示第二个行波到达的时间，t₃表示第三个行波到达的时间，x表示故障点到保护安装处之间的距离。

通过上式可以得出t₃的表达式：

如图6所示，L、M、N、O分别表示各端母线，f表示故障点，本文研究线路两端端口为MN。当到达保护安装处的第二个行波为本端母线的反射波，波的传输路径为f-N-M-N-M时，到达时间为t₂；到达保护安装处的第三个行波为对端母线的反射波，波的传输路径为f-O-f-N-M，到达时间为t₃。在这种情况下行波的到达时间与传输路径之间的关系满足：

式中：L₁表示研究线路MN的长度，L₂表示下一级线路NO的长度，v₁表示线模行波的波速度，t₁表示第一个行波到达的时间，t₂表示第二个行波到达的时间，t₃表示第三个行波到达的时间，x表示故障点到保护安装处之间的距离。

通过上式可以得出t₃的表达式：

通过上述分析可知，区内与区外故障时，t₃的表达式不一样，因此只要满足上式不等于区内故障时t₃的表达式即可判别为区外故障，因此只需要满足

即可得出：

x≠L₁+L₂

式中：L₁表示研究线路MN的长度，L₂表示下一级线路NO的长度，v₁表示线模行波的波速度，t₁表示第一个行波到达的时间，t₂表示第二个行波到达的时间，t₃表示第三个行波到达的时间，x表示故障点到保护安装处之间的距离。

也就是除了在下一级线路末端发生故障时，其他时候都可以通过预估t₃的值，将实测值与预估值进行比较即可有效判别故障。由于恰好发生在母线处的概率较小，且在母线处发生故障时，由于保护的选择性，可以由母线处的保护来进行故障识别，因此这种特殊情况不会对本保护产生影响。

综上所述，区内故障时，第三个行波的到达时刻可以通过前两个行波的到达时间预估出来，区外故障时第三个行波的到达时间与区内的预估时间不同，因此可以通过比较实测值与预估值是否相等来判别故障。

步骤3：利用小波变换模极大值标定行波波头的到达时间

本发明采用的方案是利用前两个行波的实测到达时间来预估第三个行波的到达时间，并将t₃的预估值与实际值进行比较即可识别出区内外故障。但是在行波保护中，线模行波传播速度快，且行波中包含大量的高频分量，因此能否可靠识别出前两个行波的到达时刻是本方案实现的难点。离散二进小波变换下的小波变换模极大值(WaveletTransformModulusMaximum，WTMM)能够定量描述信号局部的陡峭程度，本发明采用小波变换的模极大值来标定波头的到达时刻。模极大值的幅值表征了信号的突变强度，极性表征了信号的突变方向。

小波变换模极大值定义为：设W_sf(x)是函数f(x)的小波变换，在尺度s下对x₀某一邻域内的一切x都有：

|W_sf(x)|≤|W_sf(x₀)|

式中：x₀为小波变换的模极大值点；W_sf(x₀)为小波变换的模极大值。

步骤4：根据前两个行波的到达时间预估第三个行波的到达时间

通过上述分析可知，在发生区内故障与区外故障时，根据前两个行波的到达时间预估第三个行波的到达时间有明显不同，因此可以比较t₃的实测值与预估值的大小来判别是否发生了区内故障。区内故障时第三个行波到达时间的预估值t_3set的表达式：

步骤5：将实测值与预估值进行比较判断是否为区内故障

将利用小波变换模极大值得到的第三个行波的实测到达时间t₃与预估值t_3set进行比较，在误差范围内，若t₃与t_3set相等即可判断为区内故障；若t₃与t_3set不等则判别为区外故障。

图7给出了在长度为100km的线路MN上，距离M端10km处发生单相接地故障的电流行波仿真图及其小波变换模极大值，在0.5ms发生故障，通过图(b)小波变换模极大值的结果可以看出，到达保护安装处的第一个行波的到达时间t₁为0.533ms，第二个行波的到达时间t₂为0.601ms，将数据带入t_3set＝2L₁/v₁+2t₁-t₂即可得到第三个行波到达时间的预估值t_3set＝1.138ms，观察图(b)小波变换模极大值标定的第三个行波的到达时刻t₃为1.140ms，此时t₃＝t_3set，因此可以判定为区内故障。

图8给出了在长度为100km的线路MN上，距离N端90km处发生单相接地故障的电流行波仿真图及其小波变换模极大值，在0.5ms发生故障，通过图(b)小波变换模极大值的结果可以看出，到达保护安装处的第一个行波的到达时间t₁为1.140ms，第二个行波的到达时间t₂为1.298ms，将数据带入t_3set＝2L₁/v₁+2t₁-t₂即可得到第三个行波到达时间的预估值t_3set＝1.654ms，观察图(b)小波变换模极大值标定的第三个行波的到达时刻t₃为1.812ms，此时t₃≠t_3set，因此可以判定为区外故障。

通过上述仿真分析可知，在区内或者区外发生故障时，本发明都可以有效识别出故障。

本发明提供了一种基于电流行波到达时间的新能源线路保护方法，该方法通过分析不同位置发生故障时电流行波的折反射过程，以行波的到达时间来表征故障行波的传输路径。不同位置发生故障时，波的传输路径之间的关系导致波头达到时间存在一定关系，因此可以通过前两个波头的到达时间来预估第三个波头的到达时间。通过分析可知区内故障时，无论前半段故障还是后半段故障，预估第三个波头的到达时间不变，因此可以通过检测预估值与实际值的大小来进行故障识别。若预估值与实测值相等则可以判别为区内故障，若预估值与实测值相差较大则可以判别为区外故障。该方法为单端量保护，具有无需通信、动作速度快等优点，同时无需引入电压量，排除了电容式电压互感器传变特性的影响，能有效识别故障。

本文中应用了具体个例对发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种基于预估电流行波到达时间的新能源线路保护方法，由于新能源线路在不同位置发生故障时，各个行波按照一定的顺序到达保护安装处，该方法通过分析不同位置发生故障时电流行波的折反射过程，推导出行波的到达时间与传输路径之间的关系；其特征为：通过前两个波头到达时间预估第三个波头的到达时间；采用小波变换模极大值来标定行波的到达时刻，若第三个波头到达时间的预估值与实测值相等则判别为区内故障，若预估值与实测值不等则判别为区外故障。

2.根据权利要求1所述的基于预估电流行波到达时间的新能源线路保护方法，其特征为：包括以下步骤:

步骤(1)分析不同位置发生故障时行波的折反射过程；

步骤(2)推导行波到达时间与传输路径之间的关系；

步骤(3)利用小波变换模极大值标定行波波头的到达时间；

步骤(4)根据前两个行波的到达时间预估第三个行波的到达时间；

步骤(5)将实测值与预估值进行比较判断是否为区内故障。

3.根据权利要求2所述的基于预估电流行波到达时间的新能源线路保护方案，其特征在于：

步骤(1)中不同位置发生故障时，到达保护安装处的第一个行波是来自故障点的首行波，后续行波的传输路径与到达时间都与故障位置有关。

4.根据权利要求2所述的基于预估电流行波到达时间的新能源线路保护方案，其特征在于：

所述步骤(2)进一步包括如下内容：行波的到达时间与传输路径之间的关系满足：

式中：v₁表示线模行波的波速度，t₁表示第一个行波到达的时间，t₂表示第二个行波到达的时间，t₃表示第三个行波到达的时间，x表示故障点到保护安装处之间的距离，L₁表示研究线路的长度。

5.根据权利要求2所述的基于预估电流行波到达时间的新能源线路保护方案，其特征在于：

所述步骤(3)进一步包括如下内容：小波变换模极大值定义为：设W_sf(x)是函数f(x)的小波变换，在尺度s下对x₀某一邻域内的一切x都有：

|W_sf(x)|≤|W_sf(x₀)|

式中：x₀为小波变换的模极大值点；W_sf(x₀)为小波变换的模极大值。

6.根据权利要求4所述的基于预估电流行波到达时间的新能源线路保护方案，其特征在于：

步骤(4)中通过分析区内故障时行波的折反射过程得出预估的第三个行波的表达式：

式中：v₁表示线模行波的波速度，L₁表示研究线路的长度，t₁表示第一个行波到达的时间，t₂表示第二个行波到达的时间，t_3set表示区内故障时预估的第三个行波到达的时间。

7.根据权利要求2所述的基于预估电流行波到达时间的新能源线路保护方案，其特征在于：

步骤(5)中通过预估值t_3set与实际值t₃进行比较来识别故障：在误差范围内，若预估值与实际值相等，则判别为区内故障；若预估值与实际值不相等则为区外故障。

8.一种新能源交流送出线路的保护系统，其特征为：所述保护系统包括上述基于预估电流行波到达时间的新能源线路保护方法。

9.一种新能源场站，包括电源保护系统，其特征为：所述电源保护系统为权利要求8所述的新能源交流送出线路的保护系统。

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