CN116191400B - 一种故障再启动控制方法、装置、系统以及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种故障再启动控制方法、装置、系统以及存储介质，属于继电保护领域，方法包括：S1：从多端混合直流输电系统中获得故障位置信息；S2：对故障位置信息的特征波形注入位置分析得到特征波形注入位置以及目标距离。本发明避免了传统基于回波极性的注入法的死区问题及对高阻故障不灵敏的问题，能够保证注入正弦信号由离故障点最远的FHMMC换流器发出，且严格限制了频率与注入时间，保证了回波到达FHMMC时刻FHMMC已提前关断，避免了对脆弱的FHMMC造成二次故障电流冲击，同时，也可以抵抗采样不同步。

Description

一种故障再启动控制方法、装置、系统以及存储介质
技术领域
本发明主要涉及继电保护技术领域，具体涉及一种故障再启动控制方法、装置、系统以及存储介质。
背景技术
柔性直流输电技术是近20年兴起的一项新型技术。柔性直流输电系统构成直流电网运行后，可有效解决远距离大规模送电、交/直输电混联、可再生能源集中式接入等诸多难题。用不同的拓扑组合LCC和VSC两种换流器形成的直流输电系统，称为多端混合直流输电系统，近年来得到了人们的广泛关注，比如采用将LCC作为功率集中输送端，多个模块化多电平换流器(MMC)作为多落点受端的拓扑结构，综合了常规直流输电技术成熟、成本低廉、运行损耗低和柔性直流可四象限运行、调节性能好、滤波容量需求小等优点。采用这种系统可以充分发挥两种输电技术的优势，弥补各自的缺陷，为大城市直流供电、负荷中心的多落点受电提供了新思路，为大规模新能源接入电网与送出消纳提供了新方法。
与交流系统相比，直流输电系统承受故障的冲击能力较差。考虑到输电距离、电压等级等成本问题，混合直流输电系统通常采用架空线路进行大规模功率传输。但是，随着输电线路长度的增加，线路发生故障的概率也增大。架空线路工作环境恶劣，故障发生概率高；且架空线路故障大多数是瞬时性故障，故障隔离后应该快速进行系统再启动，以恢复系统供电，避免对电力电子器件造成冲击，从而提高设备的安全性以及系统的可靠性。
目前，常规的再启动策略均属于经固定去游离时间后的自动再启动方法，这种方法缺乏对故障性质的预先判别，无论故障性质如何，系统都将强制重启，对于永久性故障，自动重启将对换流阀造成二次冲击。国内外学者致力于提出可在系统再启动前主动识别故障性质的自适应再启动技术，但目前适用于直流系统自适应再启动技术的研究主要集中于LCC-HVDC系统以及MMC-HVDC系统，针对混合直流系统展开的相关研究仍然较少。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种故障再启动控制方法、装置、系统以及存储介质。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种故障再启动控制方法，包括如下步骤：
S1：从多端混合直流输电系统中获得故障位置信息；
S2：对所述故障位置信息进行特征波形注入位置的分析，得到特征波形注入位置以及目标距离；
S3：根据所述故障位置信息和所述目标距离进行目标波形的分析，得到目标波形以及目标波形注入时间，并将所述目标波形注入所述特征波形注入位置中；
S4：从检测点中获得检测点电气数据，并从保护装置中获得保护装置电气数据，并根据所述检测点电气数据和所述保护装置电气数据进行电流矩阵的计算，得到电流矩阵；
S5：根据所述目标波形注入时间和所述电流矩阵进行目标波形距离的分析，得到目标波形距离；
S6：根据所述目标波形距离进行故障分析，得到故障结果，并根据所述故障结果对所述多端混合直流输电系统进行再启动控制。
本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种故障再启动控制装置，包括：
位置信息获得模块，用于从多端混合直流输电系统中获得故障位置信息；
注入位置分析模块，用于对所述故障位置信息进行特征波形注入位置的分析，得到特征波形注入位置以及目标距离；
目标波形分析模块，用于根据所述故障位置信息和所述目标距离进行目标波形的分析，得到目标波形以及目标波形注入时间，并将所述目标波形注入所述特征波形注入位置中；
电流矩阵计算模块，用于从检测点中获得检测点电气数据，并从保护装置中获得保护装置电气数据，并根据所述检测点电气数据和所述保护装置电气数据进行电流矩阵的计算，得到电流矩阵；
波形距离分析模块，用于根据所述目标波形注入时间和所述电流矩阵进行目标波形距离的分析，得到目标波形距离；
故障分析模块，用于根据所述目标波形距离进行故障分析，得到故障结果，并根据所述故障结果对所述多端混合直流输电系统进行再启动控制。
基于上述一种故障再启动控制方法，本发明还提供一种故障再启动控制系统。
本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种故障再启动控制系统，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，当所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上所述的故障再启动控制方法。
基于上述一种故障再启动控制方法，本发明还提供一种计算机可读存储介质。
本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的故障再启动控制方法。
本发明的有益效果是：通过从多端混合直流输电系统中获得故障位置信息，对故障位置信息的特征波形注入位置分析得到特征波形注入位置以及目标距离，根据故障位置信息和目标距离的目标波形分析得到目标波形以及目标波形注入时间，根据检测点电气数据和保护装置电气数据的电流矩阵计算得到电流矩阵，根据目标波形注入时间和电流矩阵的目标波形距离分析得到目标波形距离，根据目标波形距离的故障分析得到故障结果，并根据故障结果对多端混合直流输电系统进行再启动控制，避免了传统基于回波极性的注入法的死区问题及对高阻故障不灵敏的问题，能够保证注入正弦信号由离故障点最远的FHMMC换流器发出，且严格限制了频率与注入时间，保证了回波到达FHMMC时刻FHMMC已提前关断，避免了对脆弱的FHMMC造成二次故障电流冲击，同时，也可以抵抗采样不同步。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种故障再启动控制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的多受端混合直流输电系统的说明示意图；
图3为本发明实施例提供的昆柳龙混合直流输电系统及故障位置的说明示意图；
图4为本发明实施例提供的发生瞬时性故障时检测处的基础电流值和比对电流值图；
图5为本发明实施例提供的发生瞬时性故障时基础片段在比对波形中的比对过程图；
图6为本发明实施例提供的发生瞬时性故障时比对过程中F距离计算结果图；
图7为本发明实施例提供的发生永久性故障时检测处的基础电流值和比对电流值图；
图8为本发明实施例提供的发生永久性故障时基础片段在比对波形中的比对过程图；
图9为本发明实施例提供的发生永久性故障时搜寻过程中F距离计算结果图；
图10为本发明实施例提供的一种故障再启动控制装置的模块框图。
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。
图1为本发明实施例提供的一种故障再启动控制方法的流程示意图。
如图1所示，一种故障再启动控制方法，包括如下步骤：
S1：从多端混合直流输电系统中获得故障位置信息；
S2：对所述故障位置信息进行特征波形注入位置的分析，得到特征波形注入位置以及目标距离；
S3：根据所述故障位置信息和所述目标距离进行目标波形的分析，得到目标波形以及目标波形注入时间，并将所述目标波形注入所述特征波形注入位置中；
S4：从检测点中获得检测点电气数据，并从保护装置中获得保护装置电气数据，并根据所述检测点电气数据和所述保护装置电气数据进行电流矩阵的计算，得到电流矩阵；
S5：根据所述目标波形注入时间和所述电流矩阵进行目标波形距离的分析，得到目标波形距离；
S6：根据所述目标波形距离进行故障分析，得到故障结果，并根据所述故障结果对所述多端混合直流输电系统进行再启动控制。
应理解地，多端直流输电系统是指三个及以上换流站通过一定联结方式构成的输电系统，当其中的一个换流站退出运行，并不会像两端柔性直流输电系统那样必须停机，它在功率协调控制下，其它换流站之间仍然可以交换功率，只是系统的平衡工作点发生了转移。其不仅具有两端柔性直流输电的优点，而且还具有其独特的优势。多端直流输电系统能够实现多点供电以及多点受电，它并不是两端直流输电进行简单的叠加，一般多端直流输电的拓扑结构包括串联、混联、放射式并联和环网式并联。
应理解地，在获得故障位置信息的同时，控制所述多端混合直流输电系统进入故障穿越模式。
应理解地，当系统(即所述多端混合直流输电系统)检测到线路发生故障时，向继电保护装置发送获取故障位置信息命令(即所述获得故障位置信息)。
具体地，初始化判断系数Nrep＝1，并进入所述故障穿越模式：LCC进行紧急移相，触发角移相至150°进入逆变状态；FHMMC调整直流电流参考值为0，反向投入全桥子模块，快速释放直流线路中的能量，清除故障电流。
应理解地，在检测到线路发生故障后系统(即所述多端混合直流输电系统)切换至所述故障穿越模式并获取所述故障位置信息。
上述实施例中，通过从多端混合直流输电系统中获得故障位置信息，对故障位置信息的特征波形注入位置分析得到特征波形注入位置以及目标距离，根据故障位置信息和目标距离的目标波形分析得到目标波形以及目标波形注入时间，根据检测点电气数据和保护装置电气数据的电流矩阵计算得到电流矩阵，根据目标波形注入时间和电流矩阵的目标波形距离分析得到目标波形距离，根据目标波形距离的故障分析得到故障结果，并根据故障结果对多端混合直流输电系统进行再启动控制，避免了传统基于回波极性的注入法的死区问题及对高阻故障不灵敏的问题，能够保证注入正弦信号由离故障点最远的FHMMC换流器发出，且严格限制了频率与注入时间，保证了回波到达FHMMC时刻FHMMC已提前关断，避免了对脆弱的FHMMC造成二次故障电流冲击，同时，也可以抵抗采样不同步。
可选地，作为本发明的一个实施例，所述故障位置信息包括故障位置以及第一距离，所述第一距离为所述故障位置与预设节点位置的距离；
所述S2的过程包括：
S21：导入多个模块化多电平换流器位置以及与各个所述模块化多电平换流器位置一一对应的第二距离，所述第二距离为所述模块化多电平换流器位置与所述预设节点位置的距离；
S22：判断所述故障位置是否位于多个所述模块化多电平换流器位置中任一个，若否，则执行S23；若是，则执行S24-S26；
S23：筛选出所有所述第二距离的最大值，得到第一最大距离，且将所述第一最大距离所对应的模块化多电平换流器位置作为第一特征波形注入位置；
S24：将所述故障位置所位于的所述模块化多电平换流器位置作为待处理位置，并将所述待处理位置所对应的第二距离作为待处理距离；
S25：筛选出除了所述待处理位置之外所有所述第二距离的最大值，得到第二最大距离；
S26：判断所述待处理距离与所述第一距离之差是否大于或者等于所述第一距离与所述第二最大距离之差；若是，则将所述待处理位置作为第二特征波形注入位置；若否，则将所述第二最大距离对应的模块化多电平换流器位置作为第三特征波形注入位置；
其中，所述特征波形注入位置为所述第一特征波形注入位置或所述第二特征波形注入位置或所述第三特征波形注入位置，所述目标距离为所述第一最大距离或所述第二最大距离。
应理解地，当故障发生在连接LCC与节点b的线路Line-c(即所述故障位置不位于多个所述模块化多电平换流器位置中任一个)时，得知故障点f与节点b的距离为ylc(1>y≥0)km。记线路Line-h的长度lh(即所述第一最大距离)为：
即所有逆变站中MMC-h与节点b的线路距离最大(即筛选出所有所述第二距离的最大值，得到第一最大距离)，此时故障点与MMC-h之间的距离也最远，于是选择该MMC-h注入特征波形(即所述第一特征波形注入位置)。
具体地，当故障发生在连接MMC-j与节点b的线路Line-j时(j＝1,2…n)(即所述故障位置位于多个所述模块化多电平换流器位置中任一个)，得知故障点F与节点b的距离为xlj(1>x≥0)km。记线路Line-h的长度lh(即所述第二最大距离)为：
即除了MMC-j以外的所有逆变站中MMC-h与节点b的线路距离最大，根据下式选取MMC注入波形：
上述实施例中，对故障位置信息进行特征波形注入位置的分析得到特征波形注入位置以及目标距离，能够准确的选择生成注入波形的FHMMC，避免了传统基于回波极性的注入法的死区问题及对高阻故障不灵敏的问题，能够保证注入正弦信号由离故障点最远的FHMMC换流器发出，且严格限制了频率与注入时间。
可选地，作为本发明的一个实施例，所述S3的过程包括：
S31:根据所述故障位置信息和所述目标距离进行目标波形注入时间的计算，得到目标波形注入时间；
S32:基于第一式，根据所述目标波形注入时间进行模量的计算，得到零模量和线模量，并将所述零模量和所述线模量一并作为目标波形，且将所述目标波形注入所述特征波形注入位置中；其中，所述第一式为：
其中，Uinj0为零模量，Uinj为线模量，Am为波形幅值，t1为目标波形注入时间，t为函数中的时间变量。
应理解地，经200ms去游离后，系统(即所述多端混合直流输电系统)切换至特征波形注入模式，控制已选取的MMC注入正弦周波。
具体地，特征信号注入侧正级FHMMC注入正弦周波负极则注入频率、相位相同但幅值相反的正弦周波由下式合成线模、零模量用于故障性质判断：
其中Uinj0为零模量，Uinj为线模量，经计算得到：
采取上述波形注入方式，可以只对故障线路注入线模量，而不引入零模量。
上述实施例中，根据故障位置信息和目标距离进行目标波形的分析得到目标波形以及目标波形注入时间，并将目标波形注入特征波形注入位置中，可以只对故障线路注入线模量，而不引入零模量。
可选地，作为本发明的一个实施例，所述S31的过程包括：
若所述特征波形注入位置为所述第一特征波形注入位置时，则基于第二式，根据所述第一最大距离和所述第一距离进行第一注入波形时间的计算，得到第一波形注入时间，并将所述第一波形注入时间作为目标波形注入时间，所述第二式为：
t11＝2(ylc/vc+lh1/vh1)，
其中，t11为第一波形注入时间，ylc为第一距离，vc为预设第一传递速度，lh1为第一最大距离，vh1为预设第二传递速度；
若所述特征波形注入位置为所述第二特征波形注入位置时，则基于第三式，根据所述待处理距离和所述第一距离进行第二注入波形时间的计算，得到第二波形注入时间，并将所述第二波形注入时间作为目标波形注入时间，所述第三式为：
t12＝2(lj-ylc)/vj，
其中，t12为第二波形注入时间，ylc为第一距离，lj为待处理距离，vj为预设第三传递速度；
若所述特征波形注入位置为所述第三特征波形注入位置时，则基于第四式，根据所述第二最大距离和所述第一距离进行第三注入波形时间的计算，得到第三波形注入时间，并将所述第三波形注入时间作为目标波形注入时间，所述第四式为：
t13＝2(ylc/vc+lh2/vh2)，
其中，t13为第三波形注入时间，ylc为第一距离，vc为预设第一传递速度，lh2为第二最大距离，vh2为预设第四传递速度。
应理解地，选择MMC-h注入特征信号(即所述特征波形注入位置为所述第一特征波形注入位置)，已知在线路Line-c与Line-h中行波传递速度分别为vc km/ms(即所述预设第一传递速度)与vh km/ms(即所述预设第二传递速度)，可以得到注入波形后在故障点处产生的第一个反射波返回MMC-h所需时间为t1＝2(ylc/vc+lh/vh)ms(即所述第一波形注入时间)，则令注入波形的频率f＝1000/t1 Hz，注入波形持续时间为t1 ms。
具体地，当选择MMC-j注入特征信号(即所述特征波形注入位置为所述第二特征波形注入位置)时，已知在线路Line-j中行波传递速度为vjkm/ms(即所述预设第三传递速度)，可以得到注入波形后在故障点处产生的第一个反射波返回逆变站MMC-j所需时间为t1＝2(1-x)lj/vjms(即所述第二波形注入时间)，则注入波形的频率f＝1000/t1 Hz，注入波形持续时间为t1 ms。
当选择MMC-h注入特征信号(即所述特征波形注入位置为所述第三特征波形注入位置)时，已知在线路Line-j与Line-h中的行波传递速度分别为vjkm/ms(即所述预设第一传递速度)、vhkm/ms(即所述预设第四传递速度)，可以得到注入波形后在故障点处产生的第一个反射波返回MMC-h所需时间为t1＝2(xlj/vj+lh/vh)ms(即所述第三波形注入时间)，则注入波形的频率f＝1000/t1 Hz，注入波形持续时间为t1 ms。
上述实施例中，根据故障位置信息和目标距离进行目标波形注入时间的计算得到目标波形注入时间，避免了传统基于回波极性的注入法的死区问题及对高阻故障不灵敏的问题，能够保证注入正弦信号由离故障点最远的FHMMC换流器发出，且严格限制了频率与注入时间，保证了回波到达FHMMC时刻FHMMC已提前关断。
可选地，作为本发明的一个实施例，所述S4的过程包括：
若所述特征波形注入位置为所述第一特征波形注入位置时，则将预设第一位置作为检测点；若所述特征波形注入位置为所述第二特征波形注入位置时，则将预设第二位置作为所述检测点；若所述特征波形注入位置为所述第三特征波形注入位置时，则将预设第三位置作为所述检测点；
从所述检测点中获得检测点电气数据，所述检测点电气数据包括检测点正极电压、检测点负极电压、检测点正极电流以及检测点负极电流；
从保护装置中获得保护装置电气数据，所述保护装置电气数据包括保护装置正极电压、保护装置负极电压、保护装置正极电流以及保护装置负极电流；
基于第五式，根据所述检测点正极电压、所述检测点负极电压、所述检测点正极电流、所述检测点负极电流、所述保护装置正极电压、所述保护装置负极电压、所述保护装置正极电流以及所述保护装置负极电流进行电流矩阵的计算，得到电流矩阵，所述第五式为：
其中，
其中，V为电流矩阵，为检测点正极电压，为检测点负极电压，为检测点正极电流，为检测点负极电流，为保护装置正极电压，为保护装置负极电压，Ih(t)为基础电流数据，IH(t)为比对电流数据，为保护装置正极电流，为保护装置负极电流，De(τ)为预设延迟因子，R为预设特征电阻，Zc为预设特征阻抗。
应理解地，以故障线路距离信号注入点较近的一侧保护装置作为检测点。
应理解地，选择采样频率为fs，当故障发生位置处于线路cb时(即若所述特征波形注入位置为所述第一特征波形注入位置时)，选择pcR处(即所述预设第一位置)作为检测点；当故障发生位置处于线路baj时，若特征信号由MMC-j发出(即若所述特征波形注入位置为所述第二特征波形注入位置时)，则选择pjR处(即所述预设第二位置)作为检测点；若特征信号由MMC-h发出(即若所述特征波形注入位置为所述第三特征波形注入位置时)，则选择pjL处(即所述预设第三位置)作为检测点。
具体地，记开始注入正弦周波的时刻为t0，以故障线路两端保护装置(t0-5)～(t0+t1+5)ms内的正极电压、正极电流、负极电压、负极电流作为输入，经过如下矩阵运算，输出电流矩阵V：
式中：
其中，为检测点侧(即所述检测点)实时测量的正、负极电压和电流，为检测点对侧(即所述保护装置)实时测量的正、负极电压和电流；De(τ)定义为延迟因子，满足f(t+τ)＝f(t)De(τ)；R为特征电阻，ZC为特征阻抗。
上述实施例中，根据检测点电气数据和保护装置电气数据进行电流矩阵的计算得到电流矩阵，保证了回波到达FHMMC时刻FHMMC已提前关断，避免了对脆弱的FHMMC造成二次故障电流冲击，同时，也可以抵抗采样不同步。
可选地，作为本发明的一个实施例，所述电流矩阵包括基础电流数据集合和比对电流数据集合，所述基础电流数据集合包括多个顺序排列的基础电流数据值，所述比对电流数据集合包括多个与各个所述基础电流数据值一一对应的比对电流数据值；
所述S5的过程包括：
S51：导入预设时间，构建截取范围，所述截取范围以所述预设时间为起始点，以所述预设时间与所述目标波形注入时间之和为终点；
S52：根据所述截取范围对所述基础电流数据集合以及所述比对电流数据集合进行截取，对应得到基础片段和比对片段；
S53：获得初始化移动系数，并根据所述初始化移动系数对所述截取范围向左进行移动，得到第一移动后截取范围；
S54：根据所述第一移动后截取范围对所述比对电流数据集合进行截取，得到第一截取后比对片段；
S55：根据所述初始化移动系数对所述截取范围向右进行移动，得到第二移动后截取范围；
S56：根据所述第二移动后截取范围对所述比对电流数据集合进行截取，得到第二截取后比对片段；
S57：基于第六式，根据所述基础片段和所述第一截取后比对片段进行第一长度值的计算，得到第一长度值，所述第六式为：
其中，Ffi(IHmfi,Ihm)为第一长度值，Ihm(1n)为基础片段中第n个基础电流数据值，IHmfi(1n)为第一截取后比对片段中第n个基础电流数据值，N为基础电流数据值的数量；
S58：基于第七式，根据所述比对片段和所述第二截取后比对片段进行第二长度值的计算，得到第二长度值，所述第七式为：
其中，Fbi(IHmbi,IHm)为第二长度值，IHm(1n)为比对片段中第n个比对电流数据值，IHmbi(1n)为第二截取后比对片段中第n个基础电流数据值，N为基础电流数据值或者比对电流数据值的数量；
S59：基于第八式，对所述初始化移动系数进行更新，得到更新后移动系数，所述第八式为：
i'＝i+1，
其中，i'为更新后移动系数，i为初始化移动系数；
S510：判断所述更新后移动系数是否等于预设停止系数，若否，则，将所述更新后移动系数作为所述初始化移动系数，并返回S53，直至所述更新后移动系数等于所述预设停止系数；若是，则执行S5111；
S5111：筛选所有所述第一长度值以及所有所述第二长度值中的最小值，筛选后得到最小长度值，并将所述最小长度值作为目标波形距离。
应理解地，所得电流矩阵V如下：
其中，Ih+0为信号检测处在t0时刻采样点的基础电流数据值，Ih-1为信号检测处在t0时刻前一个采样点的基础电流数据值，Ih+1为信号检测处在t0时刻后一个采样点的基础电流数据值，Ih-0.005fs+1为信号检测处在(t0-5)时刻的基础电流数据值；第二行IH为信号检测处在各个采样点的比对电流数据值。
应理解地，以t0时刻采样点为起点，(t0+t1)时刻采样点为终点，截取矩阵F的第一行对应数据作为基础片段，截取矩阵F的第二行对应数据作为比对片段，将检测点储存范围内的所有比对片段分别与基础片段构建成比对数据池，并逐一将比对数据池中的比对片段与基础片段进行距离计算。
具体地，以注入波形时刻t0采样点为起点，(t0+t1)时刻采样点为终点，截取矩阵V的第一行对应数据作为基础片段，截取矩阵V的第二行对应数据作为比对片段。保持基础片段不变，比对片段截取区域以单个采样点为步长分别向前、后移动，每移动一个采样点都将截取区域内的波形片段保存为新的比对片段(即所述第一截取后比对片段和所述第二截取后比对片段)，并将该比对片段与基础片段构成可更新的比对数据池。
具体地，(1)对矩阵V(即所述电流矩阵)的第一、二行以t0时刻(即预设时间)采样点对应电流值为起始点，(t0+t1)时刻采样点对应电流值为终点，截取基础电流与比对电流的波形片段，分别记为所述基础片段Ihm、所述比对片段IHm：
(2)初始化系数i＝0(即所述初始化移动系数)，保持截取长度不变，使所述比对片段截取范围向前、后各移动1个采样点，将截取范围内的新比对片段分别记为IHmfi(即所述第一截取后比对片段)、IHmbi(即所述第二截取后比对片段)：
构建比对数据池Efi、Ebi：
(3)分别提取两个比对数据池的第一行和第二行进行如下运算，结果记为Ffi(IHmfi,Ihm)(即所述第一长度值)、Fbi(IHmbi,Ihm)(即所述第二长度值)；
(4)保持波形片段长度不变，令i＝i+1，更新数据池。重复(2)、(3)步骤直至i＝0.005fs-1为止；
(5)将每次执行后步骤(4)的运算结果构成矩阵Fforw、Fback：
(6)计算出矩阵Fforw与Fback中元素的最小值，记为Fmin(即所述最小长度值)：
上述实施例中，根据目标波形注入时间和电流矩阵进行目标波形距离的分析得到目标波形距离，保证了回波到达FHMMC时刻FHMMC已提前关断，避免了对脆弱的FHMMC造成二次故障电流冲击，同时，也可以抵抗采样不同步。
可选地，作为本发明的一个实施例，所述S6的过程包括：
S61：判断所述目标波形距离是否小于或者等于预设波形距离；若否，则执行S62；若是，则将区内故障已消失作为故障结果，并控制所述多端混合直流输电系统切换至正常控制策略；
S62：将区内故障未消失作为所述故障结果，并返回S4，直至达到预设迭代次数，则控制所述多端混合直流输电系统停运。
应理解地，当区内发生瞬时性故障时，由于存在与基础片段相似的比对片段，得到的F距离序列存在较小值；当区内发生永久性故障时，由于不存在与基础片段相似的比对片段，得到的F距离序列值均较大。于是以比对过程中得到的F距离最小值构成区内故障性质判据，判断区内故障是否消失，从而控制系统是否再启动。
具体地，若下式成立，则判断区内故障已经消失：
Fmin≤Fset
此时，系统(即所述多端混合直流输电系统)切换至正常控制策略，两站协调完成再启动过程：整流站LCC恢复角度建立电流，逆变站MMC将直流电流参考值恢复至正常值，实现直流电压的重建。
若下式成立，则判断区内故障尚未消失：
Fmin＞Fset
此时，判断Nrep≥Nset是否成立：若成立，则系统停运；若不成立，则令Nrep＝Nrep+1，返回S4再次进行故障性质判断。
上述实施例中，根据目标波形距离进行故障分析得到故障结果，并根据故障结果对多端混合直流输电系统进行再启动控制，能够保证注入正弦信号由离故障点最远的FHMMC换流器发出，且严格限制了频率与注入时间，保证了回波到达FHMMC时刻FHMMC已提前关断，避免了对脆弱的FHMMC造成二次故障电流冲击。
可选地，作为本发明的另一个实施例，与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)利用FHMMC注入可调制的正弦注入信号，避免传统基于回波极性的注入法的死区问题及对高阻故障不灵敏的问题；
(2)方法能够保证注入正弦信号由离故障点最远的FHMMC换流器发出，且严格限制了频率与注入时间，保证回波到达FHMMC时刻FHMMC已提前关断，避免对脆弱的FHMMC造成二次故障电流冲击；
(3)利用可滑动的比对数据池构成判据，可抵抗最大5ms的采样不同步。
可选地，作为本发明的另一个实施例，如图2至9所示，本发明以昆柳龙混合直流输电系统为例，此系统受端n＝2。例中故障发生位置处于线路Line-cb段，已知保护采样装置pcR与pcL之间存在采样不同步的情况，且pcL超前3ms，故障类型为单极经300Ω高阻接地。分别考察本发明在瞬时性故障和永久性故障下的再启动情况。
(1)当系统检测到线路发生故障时，向继电保护装置发送获取故障位置信息命令，初始化判断系数Nrep＝1，并进入故障穿越模式：LCC进行紧急移相，触发角移相至150°进入逆变状态；FHMMC调整直流电流参考值为0，反向投入全桥子模块，快速释放直流线路中的能量，清除故障电流。
(2)得知故障发生在距b点902km,距a点1459km位置，于是将距故障位置较远处的MMC-A作为波形注入侧。。
(3)已知波速v＝297.21km/ms，那么注入波形后在故障点处产生的第一个反射波返回MMC-A所需时间t1＝2*1459/v≈10ms，则注入波形的频率f＝100Hz，注入波形持续时间为t1＝10ms。
(4)经200ms去游离后，系统切换至特征波形注入模式，控制MMC-B注入正弦周波，注入波形电压幅值Am＝0.2pu＝160kV。特征信号注入侧正级FHMMC注入正弦周波负极则注入频率、相位相同但幅值相反的正弦周波由下式合成线模、零模量用于故障性质判断：
其中Uinj0为零模量，Uinj为线模量，经计算得到：
(5)选择采样频率fs＝50kHz(采样间隔为20μs)，pcR为检测点，以故障线路两端保护装置(t0-5)～(t0+15)ms内的正极电压、正极电流、负极电压、负极电流作为输入，经过如下矩阵运算输出检测点pcR处的电流矩阵V：
式中：
其中，为b点实时测量的正、负极电压和电流， 为c点实时测量的正、负极电压和电流；De(τ)定义为延迟因子，满足f(t+τ)＝f(t)De(τ)；R为特征电阻，ZC为特征阻抗；所得电流矩阵V如下：
其中，Ih+0为检测点在t0时刻采样点的基础电流数据值，Ih-1为检测点在t0时刻前一个采样点的基础电流数据值，Ih+1为检测点在t0时刻后一个采样点的基础电流数据值；第二行IH为检测点在(t0-5)～(t0+15)ms内各个采样点的比对电流数据值；
(6)对矩阵G的第一行以Ih+0为起始点，Ih+499为终点，截取该段电流数据作为基础片段，记为Ihm；对矩阵G的第二行以IH+0为起始点，IH+499为终点，截取该段电流数据作为比对片段，记为IHm；
Ihm＝[Ih+0 Ih+1 Ih+2…Ih+499]
IHm＝[IH+0 IH+1 IH+2…IH+499]
(7)初始化系数i＝0，保持截取长度不变，使比对片段截取范围向前、后各移动1个采样点，将截取范围内的新比对片段分别记为IHmfi、IHmbi；
IHmfi＝[IH+0-i IH+1-i IH+2-i…IH+499-i]
IHmbi＝[IH+0+i IH+1+i IH+2+i…IH+499+i]
构建比对数据池Efi、Ebi：
(8)分别提取两个比对数据池的第一行和第二行进行如下运算，结果记为Ffi(IHmfi,Ihm)、Fbi(IHmbi,Ihm)；
(9)令i＝i+1，更新数据池，重复(7)、(8)步骤直至i＝249为止；
(10)将每次执行后步骤(9)的计算结果构成矩阵Fforw、Fback：
Fforw＝[Ff0 Ff1 Ff2…Ff249]
Fback＝[Fb0 Fb1 Fb2…Fb249]
(11)设Fset＝0.01，计算出矩阵Fforw与Fback中元素的最小值，记为Fmin；
Case 1:当仿真过程中设定的故障性质为瞬时性故障时，F距离图像如图6所示，得到Fmin＝0.0651。
Case 2:当仿真过程中设定的故障性质为永久性故障时，F距离图像如图9所示，得到Fmin＝0.1289。
(12)分别对两个Case进行判断：
对于Case 1：有Fmin＝0.0651<Fset，故判断当前发生的区内故障已消失，故障性质为瞬时性故障，此时，系统切换至正常控制策略，两站协调完成再启动过程：LCC恢复角度建立电流，FHMMC将直流电流参考值恢复至正常值，实现直流电压的重建。
对于Case 2：有Fmin＝0.1289>Fset，故判断当前发生的区内故障尚未消失，此时，判断Nrep≥Nset是否成立：若成立，则系统停运；若不成立，则令Nrep＝Nrep+1，返回步骤(4)再次进行故障性质判断。
图10为本发明实施例提供的一种故障再启动控制装置的模块框图。
可选地，作为本发明的另一个实施例，如图10所示，一种故障再启动控制装置，包括：
位置信息获得模块，用于从多端混合直流输电系统中获得故障位置信息；
注入位置分析模块，用于对所述故障位置信息进行特征波形注入位置的分析，得到特征波形注入位置以及目标距离；
目标波形分析模块，用于根据所述故障位置信息和所述目标距离进行目标波形的分析，得到目标波形以及目标波形注入时间，并将所述目标波形注入所述特征波形注入位置中；
电流矩阵计算模块，用于从检测点中获得检测点电气数据，并从保护装置中获得保护装置电气数据，并根据所述检测点电气数据和所述保护装置电气数据进行电流矩阵的计算，得到电流矩阵；
波形距离分析模块，用于根据所述目标波形注入时间和所述电流矩阵进行目标波形距离的分析，得到目标波形距离；
故障分析模块，用于根据所述目标波形距离进行故障分析，得到故障结果，并根据所述故障结果对所述多端混合直流输电系统进行再启动控制。
可选地，本发明的另一个实施例提供一种故障再启动控制系统，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，当所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上所述的故障再启动控制方法。该系统可为计算机等系统。
可选地，本发明的另一个实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的故障再启动控制方法。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
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 (6)

1.一种故障再启动控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：从多端混合直流输电系统中获得故障位置信息；
S2：对所述故障位置信息进行特征波形注入位置的分析，得到特征波形注入位置以及目标距离；
S3：根据所述故障位置信息和所述目标距离进行目标波形的分析，得到目标波形以及目标波形注入时间，并将所述目标波形注入所述特征波形注入位置中；
S4：从检测点中获得检测点电气数据，并从保护装置中获得保护装置电气数据，并根据所述检测点电气数据和所述保护装置电气数据进行电流矩阵的计算，得到电流矩阵；
S5：根据所述目标波形注入时间和所述电流矩阵进行目标波形距离的分析，得到目标波形距离；
S6：根据所述目标波形距离进行故障分析，得到故障结果，并根据所述故障结果对所述多端混合直流输电系统进行再启动控制；
所述故障位置信息包括故障位置以及第一距离，所述第一距离为所述故障位置与预设节点位置的距离；
所述S2的过程包括：
S21：导入多个模块化多电平换流器位置以及与各个所述模块化多电平换流器位置一一对应的第二距离，所述第二距离为所述模块化多电平换流器位置与所述预设节点位置的距离；
S22：判断所述故障位置是否位于多个所述模块化多电平换流器位置中任一个，若否，则执行S23；若是，则执行S24-S26；
S23：筛选出所有所述第二距离的最大值，得到第一最大距离，且将所述第一最大距离所对应的模块化多电平换流器位置作为第一特征波形注入位置；
S24：将所述故障位置所位于的所述模块化多电平换流器位置作为待处理位置，并将所述待处理位置所对应的第二距离作为待处理距离；
S25：筛选出除了所述待处理位置之外所有所述第二距离的最大值，得到第二最大距离；
S26：判断所述待处理距离与所述第一距离之差是否大于或者等于所述第一距离与所述第二最大距离之差；若是，则将所述待处理位置作为第二特征波形注入位置；若否，则将所述第二最大距离对应的模块化多电平换流器位置作为第三特征波形注入位置；
其中，所述特征波形注入位置为所述第一特征波形注入位置或所述第二特征波形注入位置或所述第三特征波形注入位置，所述目标距离为所述第一最大距离或所述第二最大距离；
所述S3的过程包括：
S31:根据所述故障位置信息和所述目标距离进行目标波形注入时间的计算，得到目标波形注入时间；
S32:基于第一式，根据所述目标波形注入时间进行模量的计算，得到零模量和线模量，并将所述零模量和所述线模量一并作为目标波形，且将所述目标波形注入所述特征波形注入位置中；其中，所述第一式为：
其中，Uinj0为零模量，Uinj为线模量，Am为波形幅值，t1为目标波形注入时间，t为函数中的时间变量；
所述S4的过程包括：
若所述特征波形注入位置为所述第一特征波形注入位置时，则将预设第一位置作为检测点；若所述特征波形注入位置为所述第二特征波形注入位置时，则将预设第二位置作为所述检测点；若所述特征波形注入位置为所述第三特征波形注入位置时，则将预设第三位置作为所述检测点；
从所述检测点中获得检测点电气数据，所述检测点电气数据包括检测点正极电压、检测点负极电压、检测点正极电流以及检测点负极电流；
从保护装置中获得保护装置电气数据，所述保护装置电气数据包括保护装置正极电压、保护装置负极电压、保护装置正极电流以及保护装置负极电流；
基于第五式，根据所述检测点正极电压、所述检测点负极电压、所述检测点正极电流、所述检测点负极电流、所述保护装置正极电压、所述保护装置负极电压、所述保护装置正极电流以及所述保护装置负极电流进行电流矩阵的计算，得到电流矩阵，所述第五式为：
其中，
其中，V为电流矩阵，为检测点正极电压，为检测点负极电压，为检测点正极电流，为检测点负极电流，为保护装置正极电压，为保护装置负极电压，Ih(t)为基础电流数据，IH(t)为比对电流数据，为保护装置正极电流，为保护装置负极电流，De(τ)为预设延迟因子，R为预设特征电阻，Zc为预设特征阻抗；
所述电流矩阵包括基础电流数据集合和比对电流数据集合，所述基础电流数据集合包括多个顺序排列的基础电流数据值，所述比对电流数据集合包括多个与各个所述基础电流数据值一一对应的比对电流数据值；
所述S5的过程包括：
S51：导入预设时间，构建截取范围，所述截取范围以所述预设时间为起始点，以所述预设时间与所述目标波形注入时间之和为终点；
S52：根据所述截取范围对所述基础电流数据集合以及所述比对电流数据集合进行截取，对应得到基础片段和比对片段；
S53：获得初始化移动系数，并根据所述初始化移动系数对所述截取范围向左进行移动，得到第一移动后截取范围；
S54：根据所述第一移动后截取范围对所述比对电流数据集合进行截取，得到第一截取后比对片段；
S55：根据所述初始化移动系数对所述截取范围向右进行移动，得到第二移动后截取范围；
S56：根据所述第二移动后截取范围对所述比对电流数据集合进行截取，得到第二截取后比对片段；
S57：基于第六式，根据所述基础片段和所述第一截取后比对片段进行第一长度值的计算，得到第一长度值，所述第六式为：
其中，Ffi(IHmfi,Ihm)为第一长度值，Ihm(1n)为基础片段中第n个基础电流数据值，IHmfi(1n)为第一截取后比对片段中第n个比对电流数据值，N为基础电流数据值的数量或者比对电流数据值的数量；
S58：基于第七式，根据所述比对片段和所述第二截取后比对片段进行第二长度值的计算，得到第二长度值，所述第七式为：
其中，Fbi(IHmbi,IHm)为第二长度值，IHm(1n)为比对片段中第n个比对电流数据值，IHmbi(1n)为第二截取后比对片段中第n个比对电流数据值，N为基础电流数据值或者比对电流数据值的数量；
S59：基于第八式，对所述初始化移动系数进行更新，得到更新后移动系数，所述第八式为：
i'＝i+1，
其中，i'为更新后移动系数，i为初始化移动系数；
S510：判断所述更新后移动系数是否等于预设停止系数，若否，则，将所述更新后移动系数作为所述初始化移动系数，并返回S53，直至所述更新后移动系数等于所述预设停止系数；若是，则执行S5111；
S5111：筛选所有所述第一长度值以及所有所述第二长度值中的最小值，筛选后得到最小长度值，并将所述最小长度值作为目标波形距离。
2.根据权利要求1所述的故障再启动控制方法，其特征在于，所述S31的过程包括：
若所述特征波形注入位置为所述第一特征波形注入位置时，则基于第二式，根据所述第一最大距离和所述第一距离进行第一注入波形时间的计算，得到第一波形注入时间，并将所述第一波形注入时间作为目标波形注入时间，所述第二式为：
t11＝2(ylc/vc+lh1/vh1)，
其中，t11为第一波形注入时间，ylc为第一距离，vc为预设第一传递速度，lh1为第一最大距离，vh1为预设第二传递速度；
若所述特征波形注入位置为所述第二特征波形注入位置时，则基于第三式，根据所述待处理距离和所述第一距离进行第二注入波形时间的计算，得到第二波形注入时间，并将所述第二波形注入时间作为目标波形注入时间，所述第三式为：
t12＝2(lj-ylc)/vj，
其中，t12为第二波形注入时间，ylc为第一距离，lj为待处理距离，vj为预设第三传递速度；
若所述特征波形注入位置为所述第三特征波形注入位置时，则基于第四式，根据所述第二最大距离和所述第一距离进行第三注入波形时间的计算，得到第三波形注入时间，并将所述第三波形注入时间作为目标波形注入时间，所述第四式为：
t13＝2(ylc/vc+lh2/vh2)，
其中，t13为第三波形注入时间，ylc为第一距离，vc为预设第一传递速度，lh2为第二最大距离，vh2为预设第四传递速度。
3.根据权利要求1所述的故障再启动控制方法，其特征在于，所述S6的过程包括：
S61：判断所述目标波形距离是否小于或者等于预设波形距离；若否，则执行S62；若是，则将区内故障已消失作为故障结果，并控制所述多端混合直流输电系统切换至正常控制策略；
S62：将区内故障未消失作为所述故障结果，并返回S4，直至达到预设迭代次数，则控制所述多端混合直流输电系统停运。
4.一种故障再启动控制装置，其特征在于，包括：
位置信息获得模块，用于从多端混合直流输电系统中获得故障位置信息；
注入位置分析模块，用于对所述故障位置信息进行特征波形注入位置的分析，得到特征波形注入位置以及目标距离；
目标波形分析模块，用于根据所述故障位置信息和所述目标距离进行目标波形的分析，得到目标波形以及目标波形注入时间，并将所述目标波形注入所述特征波形注入位置中；
电流矩阵计算模块，用于从检测点中获得检测点电气数据，并从保护装置中获得保护装置电气数据，并根据所述检测点电气数据和所述保护装置电气数据进行电流矩阵的计算，得到电流矩阵；
波形距离分析模块，用于根据所述目标波形注入时间和所述电流矩阵进行目标波形距离的分析，得到目标波形距离；
故障分析模块，用于根据所述目标波形距离进行故障分析，得到故障结果，并根据所述故障结果对所述多端混合直流输电系统进行再启动控制；
所述故障位置信息包括故障位置以及第一距离，所述第一距离为所述故障位置与预设节点位置的距离；
所述注入位置分析模块具体用于：
S21：导入多个模块化多电平换流器位置以及与各个所述模块化多电平换流器位置一一对应的第二距离，所述第二距离为所述模块化多电平换流器位置与所述预设节点位置的距离；
S22：判断所述故障位置是否位于多个所述模块化多电平换流器位置中任一个，若否，则执行S23；若是，则执行S24-S26；
S23：筛选出所有所述第二距离的最大值，得到第一最大距离，且将所述第一最大距离所对应的模块化多电平换流器位置作为第一特征波形注入位置；
S24：将所述故障位置所位于的所述模块化多电平换流器位置作为待处理位置，并将所述待处理位置所对应的第二距离作为待处理距离；
S25：筛选出除了所述待处理位置之外所有所述第二距离的最大值，得到第二最大距离；
S26：判断所述待处理距离与所述第一距离之差是否大于或者等于所述第一距离与所述第二最大距离之差；若是，则将所述待处理位置作为第二特征波形注入位置；若否，则将所述第二最大距离对应的模块化多电平换流器位置作为第三特征波形注入位置；
其中，所述特征波形注入位置为所述第一特征波形注入位置或所述第二特征波形注入位置或所述第三特征波形注入位置，所述目标距离为所述第一最大距离或所述第二最大距离；
所述目标波形分析模块具体用于：
S31:根据所述故障位置信息和所述目标距离进行目标波形注入时间的计算，得到目标波形注入时间；
S32:基于第一式，根据所述目标波形注入时间进行模量的计算，得到零模量和线模量，并将所述零模量和所述线模量一并作为目标波形，且将所述目标波形注入所述特征波形注入位置中；其中，所述第一式为：
其中，Uinj0为零模量，Uinj为线模量，Am为波形幅值，t1为目标波形注入时间，t为函数中的时间变量；
所述电流矩阵计算模块具体用于：
若所述特征波形注入位置为所述第一特征波形注入位置时，则将预设第一位置作为检测点；若所述特征波形注入位置为所述第二特征波形注入位置时，则将预设第二位置作为所述检测点；若所述特征波形注入位置为所述第三特征波形注入位置时，则将预设第三位置作为所述检测点；
从所述检测点中获得检测点电气数据，所述检测点电气数据包括检测点正极电压、检测点负极电压、检测点正极电流以及检测点负极电流；
从保护装置中获得保护装置电气数据，所述保护装置电气数据包括保护装置正极电压、保护装置负极电压、保护装置正极电流以及保护装置负极电流；
基于第五式，根据所述检测点正极电压、所述检测点负极电压、所述检测点正极电流、所述检测点负极电流、所述保护装置正极电压、所述保护装置负极电压、所述保护装置正极电流以及所述保护装置负极电流进行电流矩阵的计算，得到电流矩阵，所述第五式为：
其中，
其中，V为电流矩阵，为检测点正极电压，为检测点负极电压，为检测点正极电流，为检测点负极电流，为保护装置正极电压，为保护装置负极电压，Ih(t)为基础电流数据，IH(t)为比对电流数据，为保护装置正极电流，为保护装置负极电流，De(τ)为预设延迟因子，R为预设特征电阻，Zc为预设特征阻抗；
所述电流矩阵包括基础电流数据集合和比对电流数据集合，所述基础电流数据集合包括多个顺序排列的基础电流数据值，所述比对电流数据集合包括多个与各个所述基础电流数据值一一对应的比对电流数据值；
所述波形距离分析模块具体用于：
S51：导入预设时间，构建截取范围，所述截取范围以所述预设时间为起始点，以所述预设时间与所述目标波形注入时间之和为终点；
S52：根据所述截取范围对所述基础电流数据集合以及所述比对电流数据集合进行截取，对应得到基础片段和比对片段；
S53：获得初始化移动系数，并根据所述初始化移动系数对所述截取范围向左进行移动，得到第一移动后截取范围；
S54：根据所述第一移动后截取范围对所述比对电流数据集合进行截取，得到第一截取后比对片段；
S55：根据所述初始化移动系数对所述截取范围向右进行移动，得到第二移动后截取范围；
S56：根据所述第二移动后截取范围对所述比对电流数据集合进行截取，得到第二截取后比对片段；
S57：基于第六式，根据所述基础片段和所述第一截取后比对片段进行第一长度值的计算，得到第一长度值，所述第六式为：
其中，Ffi(IHmfi,Ihm)为第一长度值，Ihm(1n)为基础片段中第n个基础电流数据值，IHmfi(1n)为第一截取后比对片段中第n个比对电流数据值，N为基础电流数据值的数量或者比对电流数据值的数量；
S58：基于第七式，根据所述比对片段和所述第二截取后比对片段进行第二长度值的计算，得到第二长度值，所述第七式为：
其中，Fbi(IHmbi,IHm)为第二长度值，IHm(1n)为比对片段中第n个比对电流数据值，IHmbi(1n)为第二截取后比对片段中第n个比对电流数据值，N为基础电流数据值或者比对电流数据值的数量；
S59：基于第八式，对所述初始化移动系数进行更新，得到更新后移动系数，所述第八式为：
i'＝i+1，
其中，i'为更新后移动系数，i为初始化移动系数；
S510：判断所述更新后移动系数是否等于预设停止系数，若否，则，将所述更新后移动系数作为所述初始化移动系数，并返回S53，直至所述更新后移动系数等于所述预设停止系数；若是，则执行S5111；
S5111：筛选所有所述第一长度值以及所有所述第二长度值中的最小值，筛选后得到最小长度值，并将所述最小长度值作为目标波形距离。
5.一种故障再启动控制系统，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，其特征在于，当所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至3任一项所述的故障再启动控制方法。
6.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至3任一项所述的故障再启动控制方法。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106877397A (zh) * 2017-03-22 2017-06-20 燕山大学 一种考虑需求侧响应的基于博弈论的主动配电网孤岛恢复方法
CN108400575A (zh) * 2018-03-19 2018-08-14 西安交通大学 基于换流器注入特征信号的直流线路故障保护方法
CN108551161A (zh) * 2018-03-20 2018-09-18 西安交通大学 利用换流器主动注入和行波耦合的直流线路故障保护方法
CN109119977A (zh) * 2018-09-20 2019-01-01 山东大学 基于单端电压的多端柔性直流电网直流线路快速保护方法及系统
CN110912091A (zh) * 2019-12-03 2020-03-24 西安交通大学 一种柔性直流输电线路单端行波超高速保护系统及方法
JP2020118602A (ja) * 2019-01-25 2020-08-06 株式会社近計システム 故障点標定装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106877397A (zh) * 2017-03-22 2017-06-20 燕山大学 一种考虑需求侧响应的基于博弈论的主动配电网孤岛恢复方法
CN108400575A (zh) * 2018-03-19 2018-08-14 西安交通大学 基于换流器注入特征信号的直流线路故障保护方法
CN108551161A (zh) * 2018-03-20 2018-09-18 西安交通大学 利用换流器主动注入和行波耦合的直流线路故障保护方法
CN109119977A (zh) * 2018-09-20 2019-01-01 山东大学 基于单端电压的多端柔性直流电网直流线路快速保护方法及系统
JP2020118602A (ja) * 2019-01-25 2020-08-06 株式会社近計システム 故障点標定装置
CN110912091A (zh) * 2019-12-03 2020-03-24 西安交通大学 一种柔性直流输电线路单端行波超高速保护系统及方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A Fast Protection Relay for MMC-Based DC Grids Robust to Cyber-Physical Anomalies;Ning Tong 等;《IEEE》;全文 *
基于波形相似度特征的多端柔直电网故障自适应重合闸方案;黎钊 等;《高电压技术》;全文 *

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