CN117630574A - 新能源场站交流出线故障识别方法、装置和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种新能源场站交流出线故障识别方法、装置和计算机设备。所述方法包括：获取新能源场站侧已故障线路中目标检测点对应的三相电流序列；根据三相电流序列，确定三相电流的二阶差分电流序列；其中，任一相二阶差分电流序列的数值与该相电流对应的频率值的平方成正比；根据三相电流序列和三相电流的二阶差分电流序列，确定目标检测点对应的三相电流的电流变化量；根据三相电流的电流变化量，确定已故障线路的故障方向。采用本方法能够有效识别新能源场站的交流出线故障。
Description
技术领域
本申请涉及电力系统继电保护技术领域，特别是涉及一种新能源场站交流出线故障识别方法、装置和存储介质。
背景技术
随着风电、光伏等新能源场站的大量并网，电力系统电力电子化程度日益加深。新能源场站逐步成为电力系统的主体，但新能源场站的故障特征主要表现为弱馈、电源阻抗变化、频率偏差、非正弦波形、受控制策略影响等，这些特征与传统电网中同步发电机的故障特征有很大差别。大型新能源场站发电容量大，往往通过专门的高压送出线路接入电网。送出线路作为大型新能源场站功率外送的关键通道，其配置的继电保护在电网发生故障时能够正确动作至关重要。
当前送出线路广泛采用基于工频频率量构造的传统原理继电保护，如差动保护、距离保护。然而新能源场站电源在发电原理、控制方式和并网方式上不同于同步发电机，新能源场站提供的短路电流特性与传统同步发电机截然不同。因此在输电线路发生故障后，线路的短路电流可能偏离工频频率量，从而导致基于工频频率量的传统保护算法失效，无法正确识别故障方向。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种新能源场站交流出线故障识别方法、装置和存储介质，能够适应新能源场站并网，并准确识别故障。
第一方面，本申请提供了一种新能源场站交流出线故障识别方法，包括：
获取新能源场站侧已故障线路中目标检测点对应的三相电流序列；
根据三相电流序列，确定三相电流的二阶差分电流序列；其中，任一相二阶差分电流序列的数值与该相电流对应的频率值的平方成正比；
根据三相电流序列和三相电流的二阶差分电流序列，确定目标检测点对应的三相电流的电流变化量；
根据三相电流的电流变化量，确定已故障线路的故障方向。
在其中一个实施例中，获取新能源场站侧已故障线路中目标检测点对应的三相电流序列，包括：
通过保护装置，采集新能源场站侧已故障线路中目标检测点对应的初始电流序列；对初始电流序列进行低通滤波处理，得到三相电流序列。
在其中一个实施例中，根据三相电流序列，确定三相电流的二阶差分电流序列，包括：
根据三相电流序列，确定一阶差分电流序列；根据一阶差分电流序列，确定三相电流的二阶差分电流序列。
在其中一个实施例中，根据三相电流序列和三相电流的二阶差分电流序列，确定目标检测点对应的三相电流的电流变化量，包括：
针对任一相电流，根据工频频率、目标时间段内该相电流对应的二阶差分电流序列，以及目标时间段内该相电流的电流序列，确定该相电流的最大变化量；针对任一相电流，将该相电流的最大变化量，确定为目标检测点在该相电流的电流变化量。
在其中一个实施例中，目标时间段为三相电流序列对应的半个周期。
在其中一个实施例中，根据三相电流的电流变化量，确定已故障线路的故障方向，包括：
若任一相电流的电流变化量大于低电流阈值且小于过流阈值，且保护装置保护无闭锁，则确定已故障线路中的故障点相对于目标检测点的故障方向为正向故障；若三相电流的电流变化量中的各相电流变化量均小于低电流阈值且保护装置保护无闭锁，则确定已故障线路中的故障点相对于目标检测点的故障方向为反向故障。
第二方面，本申请还提供了一种新能源场站交流出线故障识别装置，包括：
获取序列模块，用于获取新能源场站侧已故障线路中目标检测点对应的三相电流序列；
确定序列模块，用于根据三相电流序列，确定三相电流的二阶差分电流序列；其中，任一相二阶差分电流序列的数值与该相电流对应的频率值的平方成正比；
确定变化量模块，用于根据三相电流序列和三相电流的二阶差分电流序列，确定目标检测点对应的三相电流的电流变化量；
确定故障模块，用于根据三相电流的电流变化量，确定已故障线路的故障方向。
第三方面，本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取新能源场站侧已故障线路中目标检测点对应的三相电流序列；
根据三相电流序列，确定三相电流的二阶差分电流序列；其中，任一相二阶差分电流序列的数值与该相电流对应的频率值的平方成正比；
根据三相电流序列和三相电流的二阶差分电流序列，确定目标检测点对应的三相电流的电流变化量；
根据三相电流的电流变化量，用于根据三相电流的电流变化量，确定已故障线路的故障方向。
第四方面，本申请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，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取新能源场站侧已故障线路中目标检测点对应的三相电流序列；
根据三相电流序列，确定三相电流的二阶差分电流序列；其中，任一相二阶差分电流序列的数值与该相电流对应的频率值的平方成正比；
根据三相电流序列和三相电流的二阶差分电流序列，确定目标检测点对应的三相电流的电流变化量；
根据三相电流的电流变化量，用于根据三相电流的电流变化量，确定已故障线路的故障方向。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取新能源场站侧已故障线路中目标检测点对应的三相电流序列；
根据三相电流序列，确定三相电流的二阶差分电流序列；其中，任一相二阶差分电流序列的数值与该相电流对应的频率值的平方成正比；
根据三相电流序列和三相电流的二阶差分电流序列，确定目标检测点对应的三相电流的电流变化量；
根据三相电流的电流变化量，用于根据三相电流的电流变化量，确定已故障线路的故障方向。
上述新能源场站交流出线故障方向识别方法、装置和计算机设备，由于二阶差分电流序列数值与电流频率的平方之间是正比关系，因此，当电流的频率发生偏移时，频率偏移量可以通过二阶差分电流序列的数值表征，传统技术中仅通过(三相)电流变化量的数值来判断是否发生短路故障，而本申请中根据所述三相电流序列和三相电流的二阶差分电流序列，确定所述目标检测点对应的三相电流的电流变化量，结合了新能源场站电流存在频率偏移的特性，能够更为准确地判断所述已故障线路是否发生短路故障，使已故障线路的保护装置能有效识别新能源场站交流出线故障，并保证保护动作的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中提供的一种新能源场站交流出线故障识别方法的应用环境图；
图2为本申请实施例中提供的一种新能源场站交流出线故障识别的流程示意图；
图3为本申请实施例中提供的一种获取新能源场站送出线路上目标检测点对应的三相电流序列的流程示意图；
图4为本申请实施例中提供的一种确定三相电流序列对应的二阶差分电流序列的流程示意图；
图5为本申请实施例中提供的一种确定目标检测点对应的三相电流的电流变化量的流程示意图；
图6为本申请实施例中提供的一种根据三相电流的电流变化量确定已故障线路的故障方向的流程示意图；
图7为本申请实施例中提供的另一种新能源场站交流出线故障识别方法的流程示意图；
图8为本申请实施例中提供的一种新能源场站交流出线故障识别装置的结构框图；
图9为本申请实施例中提供的一种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。
新能源场站并网电源在发电原理、控制方式和并网方式上不同于传统电网中的同步发电机，由于新能源电源频率偏移量故障特性，在严重故障时提供短路电流可能不为工频频率，传统基于工频频率的主保护可能无法正确动作，从而造成保护拒动的情况。如何有效识别新能源站交流出线故障方向，是当前需要面对的关键难题。
随着风电、光伏等新能源的大量并网，电力系统电力电子化程度日益加深。电力电子电源与同步发电机的故障特征有明显的差别，主要表现在短路电流幅值受限、频率偏移量等特性，输电线路发生故障后，线路的短路电流可能偏离工频频率量，导致基于工频频率量的传统保护算法失效，无法正确识别故障方向。
针对上述缺点，通过对新能源接入电网故障特性的分析以及大量故障仿真，本发明提出的新能源场站交流出线故障识别方法用于识别新能源站交流出线故障。
基于此，为了对故障进行更精准地判断，本申请实施例提供了一种新能源场站交流出线故障识别方法，应用于方向元件，方向元件安装于送出线路上的保护安装处P，可以应用于如图1所示的应用环境中。新能源场站通过送出线路与传统电力系统连接，M为送出线路靠近新能源场站的一侧，N为送出线路靠近传统电力系统的一侧，P为位于送出线路M侧的保护安装处，故障F1和F2分别发生于保护安装处P的正向和反向。规定靠近保护安装处P的区域为送出线路M侧的出口区域，远离保护安装处P的区域为送出线路M侧的非出口区域。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种新能源场站交流出线故障识别方法，该新能源场站交流出线故障识别方法包括步骤S201至S203。其中：
S201，获取新能源场站侧已故障线路中目标检测点对应的三相电流序列。
其中，已故障线路是指新能源场站送出线路上出口区域内的线路。出口区域为新能源场站与传统电力系统连接的线路出口附近区域，即在靠近新能源场站一侧的部分线路，例如，出口区域的长度可以是整个供电线路的10％。
其中，新能源场站是指用于发电和利用可再生能源的设施，包括太阳能、风能、潮汐能、生物能等可再生能源发电站点。新能源场站通常包括多个发电设备，如太阳能光伏电池板、风力涡轮机、潮汐涡轮机等，用于将自然资源的能量转化为电能。
需要说明的是，新能源产出的电能需要输送到传统电力系统，即需要将新能源场站并网，将新能源场站的发电系统与电力系统的主网(传统电力系统)相连接，实现两者之间的电能交互和互联运行，为电网供应清洁能源，并从电力系统获取备用电力或满足需求峰值。
其中，目标检测点是指已故障线路的线路出口区域上安装了保护装置的位置。该保护装置可以实时监测电路的电流和电压，当检测到电路状况异常时，立即启动相关保护措施，切除故障电路，保护电力系统的电气设备不受到进一步的损坏，同时保障电力系统的可靠运行。
进一步的，当线路发生故障时，流经故障点的电流数据的二阶差分值会有明显异常。因此，为了实现对线路信号数据的准确分析，使线路中电流的波动幅度更加明显，选取电流数据的二阶差分值作为故障特征量。
示例性的，为了在新能源场站与传统电力系统之间的输电线路在线路出口区域发生单相接地故障时，及时确定故障方向，计算机设备获取新能源场站目标检测点保护装置检测的电流序列I0sin(ωt+φ)。
S202，根据三相电流序列，确定三相电流的二阶差分电流序列。
其中，任一相二阶差分电流序列的数值与该相电流对应的频率值的平方成正比。
需要说明的是，假设电流为i＝I0sin(ωt+φ)，其二阶导数i″＝-ω2I0sin(ωt+φ)，当线路发生故障，某一相电流发生异常，导致该相电流的频率发生偏移，该相电流的二阶导数会放大该异常变化，当电流的频率偏移量程度越严重时，该电流的二阶导数变化越大，即任一相二阶差分电流序列的数值与该相电流对应的频率值的平方成正比。
S203，根据三相电流序列和三相电流的二阶差分电流序列，确定目标检测点对应的三相电流的电流变化量。
其中，电流变化量表示在电网交流电半个周期内线路中电流值可能达到的最大变化幅度。
可选的，本实施例中的任一相电流的电流变化量等于该相电流的电流值与该相电流的二阶差分电流值之和。
示例性的，假设电流为i＝I0sin(ωt+φ)，其二阶导数为i″＝-ω2I0sin(ωt+φ)。电流变化量Δi(t)可以表示为：
由式子(1)可知，当ω对应工频频率ωN(50Hz)时，Δi(t)＝0；而当ω偏离工频频率时，Δi(t)会变大，根据这一特性构造门槛，控制线路中电流波动幅度。
S204，根据三相电流的电流变化量，用于根据三相电流的电流变化量，确定已故障线路的故障方向。
示例性的，根据三相电流的电流变化量，进行线路分析。若三相电流的电流变化量均大于某一额定值，此时判定线路未发生故障，但处于不正常运行状态，例如发生振荡等情况；否则做进一步分析，判断故障点的位置，根据故障点是位于目标检测点的新能源场站侧还是位于目标检测点的传统电力系统侧，最终判断故障方向。
需要说明的是，故障点是指已故障线路中发生故障的位置，故障点位于已故障线路的线路出口区域。故障方向是根据故障点和目标检测点之间的位置关系进行判定的；当故障点位于目标检测点的新能源场站侧，即故障点位于目标检测点和新能源场站之间的线路上，则判定此时故障点针对目标检测点的故障方向为反向；当故障点位于目标检测点的传统电力系统侧，即故障点位于目标检测点和传统电力系统之间的线路上，则说明故障点针对目标检测点的故障方向为正向。
上述新能源场站交流出线故障识别方法，由于二阶差分电流序列数值与电流频率的平方之间是正比关系，因此，当电流的频率发生偏移时，频率偏移量可以通过二阶差分电流序列的数值表征，传统技术中仅通过(三相)电流变化量的数值来判断是否发生短路故障，而本申请中根据所述三相电流序列和三相电流的二阶差分电流序列，确定所述目标检测点对应的三相电流的电流变化量，结合了新能源场站电流存在频率偏移的特性，能够更为准确地判断所述已故障线路是否发生短路故障，使已故障线路的保护装置能有效识别新能源场站交流出线故障，并保证保护动作的准确性。
在上述实施例的基础上，本申请实施例对上述实施例S201进行详细解释说明。具体的，本申请实施例中涉及获取新能源场站侧已故障线路中目标检测点对应的三相电流序列的过程，如图3所示，具体包括以下S301至S302。其中：
S301，通过保护装置，采集新能源场站侧已故障线路中目标检测点对应的初始电流序列。
其中，保护装置是一种集测量、控制、保护等多种功能于一体的一种保护设备，可以用于对数据的采集。
示例性的，通过线路新能源侧安装的保护装置实时采集电流信号，得到不断更新的采样值电流序列。
S302，对初始电流序列进行低通滤波处理，得到三相电流序列。
其中，低通滤波是一种过滤方式，当信号超过设定临界值时则会被阻隔、减弱。但阻隔、减弱的幅度依据不同的频率以及不同的滤波(目的)可以进行调整。
示例性的，针对采样的实时电流序列，将其经过相同的低通滤波处理，得到三相电流ia(t)、ib(t)、ic(t)。
在本实施例中，通过实时采集电流序列，并对其进行处理分析，为及时发现线路故障并及时做出保护动作提供了前提。
在上述实施例的基础上，本申请实施例对上述实施例S202进行详细解释说明。具体的，本申请实施例中涉及根据三相电流序列，确定三相电流的二阶差分电流序列的过程，如图4所示，具体包括以下S401至S402。其中：
S401，根据三相电流序列，确定一阶差分电流序列。
示例性的，在新能源场站侧目标检测点安装了电流互感器装置和低通滤波器，电流互感器装置用来实时采集线路电流信号，低通滤波器用来对电流信号进行滤波处理；经过新能源场站侧目标检测点保护装置的处理后，得到三相电流序列ia(t)、ib(t)、ic(t)；计算机设备获取三相电流序列并确定一个时间间隔Δt后，计算出每相电流序列相对应的一阶差分电流序列i′a(t)、i′b(t)、i′c(t)，具体如下：
其中，a，b，c为三相；t为任意时刻。
S402，根据一阶差分电流序列，确定三相电流的二阶差分电流序列。
如上示例，计算机设备根据每相电流序列相对应的一阶差分电流序列i′a(t)、i′b(t)、i′c(t)，对其继续进行二阶差分计算，从而得到相对应的二阶差分电流序列i″a(t)、i″b(t)、i″c(t)，具体如下：
其中，a，b，c为三相；t为任意时刻。
在本实施例中，通过对新能源场站侧采集到的三相电流序列求相对应的一阶差分电流序列和二阶差分电流序列，为后续确定电流变化量奠定了基础。
在上述实施例的基础上，本申请实施例对上述实施例S203进行详细解释说明。具体的，本申请实施例中涉及根据三相电流序列和三相电流的二阶差分电流序列，确定目标检测点对应的三相电流的电流变化量的过程，如图5所示，具体包括以下S501至S503。其中：
S501，针对任一相电流，根据工频频率、目标时间段内该相电流对应的二阶差分电流序列，以及目标时间段内该相电流的电流序列，确定该相电流的最大变化量。
其中，工频是指电力系统的发电、输电、变电与配电设备以及工业与民用电气设备采用的额定频率，单位赫兹Hz。
示例性的，针对每相电流，电流最大变化量的确定过程如下：
(1)获取半个周期内的电流序列，电流序列可以表示为：
其中，a，b，c为三相；t为任意时刻。
(2)针对各相电流序列，确定该相电流序列的二阶导数，电流序列的二阶导数可以表示为：
其中，a，b，c为三相；t为任意时刻；Δt为时间间隔。
(3)针对某一时刻的各相电流序列，将该相电流序列的二阶导数与工频的平方相比，并将该比值与该相电流序列相加，将相加的结果的绝对值作为计算结果，确定在目标时间段内该相电流最大变化量。
其中，wN为工频；t为任意时刻；max()是最大值函数，可以在几个指定值中确定出最大值。
S502，针对任一相电流，将该相电流的最大变化量，确定为目标检测点在该相电流的电流变化量。
其中，目标时间段为三相电流序列对应的半个周期，可以表示为T为工频周期，例如工频为50Hz，周期T为0.02秒。
可以理解的是，在式(1)中，电流变化量表达式的周期为π/ω，将ω近似为工频频率50Hz，ω约等于100π，因此，电流变化量的表达式的周期为0.01s，而工频频率周期为0.02s，则电流变化量的表达式的周期正好对应半个工频频率周期，因此，遍历电网交流电半个周期内的电流序列，就可以确定电流变化量。
本实施例中，在半个周期内，针对每相电流，将电流序列和其对应的二阶差分电流序列相加，并将该相加后结果的绝对值作为该相电流变化量；从半个周期的电流变化量中选取出最大值作为该相电流的电流变化量。
在本实施例中，通过计算电流序列的二阶导数，确定各相电流的电流变化量，从而为进行故障判断提供了依据。
在上述实施例的基础上，本申请实施例对上述实施例S204进行详细解释说明。具体的，本申请实施例中涉及根据三相电流的电流变化量，确定已故障线路的故障方向的过程，如图6所示，具体包括以下S601至S502。其中：
S601，若任一相电流的电流变化量大于低电流阈值且小于过流阈值，且保护装置保护无闭锁，则确定已故障线路中的故障点相对于目标检测点的故障方向为正向故障。
其中，过流阈值用来判定线路中电流是否频率偏差过大。例如，过流阈值可取0.7～0.8IN，IN为线路额定电流；低电流阈值用来界限流经目标检测点的电流是来自新能源场站还是来自传统电力系统。例如，低电流阈值可取0.1IN，IN为线路额定电流。
需要说明的是，若线路中三相电流的电流变化量(Δia(t)，Δib(t)，Δic(t))均大于过流阈值iset1，即满足：
(Δia(t)>iset1)&(Δib(t)>iset1)&(Δic(t)>iset1) (7)
表明此时系统频率偏差较大，线路不稳定，可能是振荡引起或者其它，此时线路未出现故障，输出保护闭锁标志，让线路中其它保护装置进行处理。
需要说明的是，故障方向的不同，流过目标检测点的电流也不同；当发生正向故障，即故障点位于目标检测点与传统电力系统之间时，流过目标检测点的电流来自新能源场站；当发生反向故障，即故障点位于目标检测点与新能源场站之间时，流过目标检测点的电流来自传统电力系统。
具体的，若任一相电流的电流变化量大于低电流阈值且小于过流阈值，则输出保护无闭锁标志，并确定已故障线路中的故障点相对于目标检测点的故障方向为正向故障；若三相电流的电流变化量中的各相电流变化量均小于低电流阈值，则输出保护无闭锁标志，并确定已故障线路中的故障点相对于目标检测点的故障方向为反向故障。其中，
示例性的，若线路中三相电流的电流变化量满足以下任一种情况，则判定故障方向为正向。正向故障情况可以表示：
(1)(kreliset2＜Δia(t)<iset1)&(kreliset2<Δib(t)<iset1)&(kreliset2<Δic(t)<iset1)；
(2)(kreliset2<Δia(t)<iset1)&(Δib(t)<kreliset2)&(kreliset2<Δic(t)<iset1)；
(3)(kreliset2<Δia(t)<iset1)&(kreliset2<Δib(t)<iset1)&(Δic(t)<kreliset2)；
(4)(Δia(t)<kreliset2)&(kreliset2<Δib(t)<iset1)&(kreliset2<Δic(t)<iset1)；
(5)(kreliset2<Δia(t)<iset1)&(Δib(t)＜kreliset2)&(Δic(t)<kreliset2)；
(6)(Δia(t)<kreliset2)&(kreliset2<Δib(t)<iset1)&(Δic(t)<kreliset2)；
(7)(Δia(t)<kreliset2)&(Δib(t)<kreliset2)&(kreliset2<Δic(t)<iset1)。
其中，krel为可靠系数，可凭经验取值，例如，可以取1.1，防止因整定值iset2选取不当而产生的误动。
S602，若三相电流的电流变化量中的各相电流变化量均小于低电流阈值且保护装置保护无闭锁，则确定已故障线路中的故障点相对于目标检测点的故障方向为反向故障。
如果三相电流的电流变化量既不满足每相电流变化量均大于过流阈值，也不满足任一相电流比较量的最大值大于低电流阈值，且小于过流阈值，既满足：
(Δia(t)<kreliset2)&(Δib(t)<kreliset2)&(Δic(t)<kreliset2)
且此刻保护无闭锁，则判定故障点位于目标检测点和传统电力系统之间的线路上，故障方向为反向，输出保护不动作标志。
在本实施例中，通过设定过流阈值及低电流阈值，为判定出口故障方向提供了依据。
在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种新能源场站交流出线故障识别方法的可选实例。如图7所示，具体实现过程如下：
S701，通过保护装置，采集新能源场站侧已故障线路中目标检测点对应的初始电流序列。
S702，对初始电流序列进行低通滤波处理，得到三相电流序列。
S703，根据三相电流序列，确定一阶差分电流序列。
S704，根据一阶差分电流序列，确定三相电流的二阶差分电流序列。
其中，任一相二阶差分电流序列的数值与该相电流对应的频率值的平方成正比。
S705，针对任一相电流，根据工频频率、目标时间段内该相电流对应的二阶差分电流序列，以及目标时间段内该相电流的电流序列，确定该相电流的最大变化量。
S706，针对任一相电流，将该相电流的最大变化量，确定为目标检测点在该相电流的电流变化量。
其中，目标时间段为三相电流序列对应的半个周期。
S707，若任一相电流的电流变化量大于低电流阈值且小于过流阈值，且保护装置保护无闭锁，则确定已故障线路中的故障点相对于目标检测点的故障方向为正向故障。
S708，若三相电流的电流变化量中的各相电流变化量均小于低电流阈值且保护装置保护无闭锁，则确定已故障线路中的故障点相对于目标检测点的故障方向为反向故障。
上述S701-S708的具体过程可以参考上述方法实施例的描述，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及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，如上所述的各实施例所涉及的流程图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。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的新能源场站交流出线故障识别方法的新能源场站交流出线故障识别装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个新能源场站交流出线故障识别装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于新能源场站交流出线故障识别方法的限定，在此不再赘述。
在一个示例性的实施例中，如图8所示，提供了一种新能源场站交流出线故障识别装置1，包括：获取序列模块10、确定序列模块20、确定变化量模块30和确定故障模块40，其中：
获取序列模块10，用于获取新能源场站侧已故障线路中目标检测点对应的三相电流序列。
确定序列模块20，用于根据三相电流序列，确定三相电流的二阶差分电流序列；其中，任一相二阶差分电流序列的数值与该相电流对应的频率值的平方成正比。
确定变化量模块30，用于根据三相电流序列和三相电流的二阶差分电流序列，确定目标检测点对应的三相电流的电流变化量。
确定故障模块40，用于根据三相电流的电流变化量，确定已故障线路的故障方向。
在一个实施例中，获取序列模块10具体用于：
通过保护装置，采集新能源场站侧已故障线路中目标检测点对应的初始电流序列；对初始电流序列进行低通滤波处理，得到三相电流序列。
在一个实施例中，确定序列模块20具体用于：
根据三相电流序列，确定一阶差分电流序列；根据一阶差分电流序列，确定三相电流的二阶差分电流序列。
在一个实施例中，确定变化量模块30具体用于：
针对任一相电流，根据工频频率、目标时间段内该相电流对应的二阶差分电流序列，以及目标时间段内该相电流的电流序列，确定该相电流的最大变化量；针对任一相电流，将该相电流的最大变化量，确定为目标检测点在该相电流的电流变化量。其中，目标时间段为三相电流序列对应的半个周期。
在一个实施例中，确定故障模块40具体用于：
若任一相电流的电流变化量大于低电流阈值且小于过流阈值，且保护装置保护无闭锁，则确定已故障线路中的故障点相对于目标检测点的故障方向为正向故障；若三相电流的电流变化量中的各相电流变化量均小于低电流阈值且保护装置保护无闭锁，则确定已故障线路中的故障点相对于目标检测点的故障方向为反向故障。
上述新能源场站交流出线故障识别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。
在一个示例性的实施例中，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9所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口(Input/Output，简称I/O)和通信接口。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口通过输入/输出接口连接到系统总线。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和内存储器。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试验数据。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信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圆片级真空封装器件内部材料的放气特性确定方法。
本领域技术人员可以理解，图9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。
在一个示例性的实施例中，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：
获取新能源场站侧已故障线路中目标检测点对应的三相电流序列；
根据三相电流序列，确定三相电流的二阶差分电流序列；其中，任一相二阶差分电流序列的数值与该相电流对应的频率值的平方成正比；
根据三相电流序列和三相电流的二阶差分电流序列，确定目标检测点对应的三相电流的电流变化量；
根据三相电流的电流变化量，确定已故障线路的故障方向。
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：
通过保护装置，采集新能源场站侧已故障线路中目标检测点对应的初始电流序列；对初始电流序列进行低通滤波处理，得到三相电流序列。
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：
根据三相电流序列，确定一阶差分电流序列；根据一阶差分电流序列，确定三相电流的二阶差分电流序列。
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：
针对任一相电流，根据工频频率、目标时间段内该相电流对应的二阶差分电流序列，以及目标时间段内该相电流的电流序列，确定该相电流的最大变化量；针对任一相电流，将该相电流的最大变化量，确定为目标检测点在该相电流的电流变化量。
在一个实施例中，目标时间段为三相电流序列对应的半个周期。
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：
若任一相电流的电流变化量大于低电流阈值且小于过流阈值，且保护装置保护无闭锁，则确定已故障线路中的故障点相对于目标检测点的故障方向为正向故障；若三相电流的电流变化量中的各相电流变化量均小于低电流阈值且保护装置保护无闭锁，则确定已故障线路中的故障点相对于目标检测点的故障方向为反向故障。
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：
获取新能源场站侧已故障线路中目标检测点对应的三相电流序列；
根据三相电流序列，确定三相电流的二阶差分电流序列；其中，任一相二阶差分电流序列的数值与该相电流对应的频率值的平方成正比；
根据三相电流序列和三相电流的二阶差分电流序列，确定目标检测点对应的三相电流的电流变化量；
根据三相电流的电流变化量，确定已故障线路的故障方向。
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：
通过保护装置，采集新能源场站侧已故障线路中目标检测点对应的初始电流序列；对初始电流序列进行低通滤波处理，得到三相电流序列。
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：
根据三相电流序列，确定一阶差分电流序列；根据一阶差分电流序列，确定三相电流的二阶差分电流序列。
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：
针对任一相电流，根据工频频率、目标时间段内该相电流对应的二阶差分电流序列，以及目标时间段内该相电流的电流序列，确定该相电流的最大变化量；针对任一相电流，将该相电流的最大变化量，确定为目标检测点在该相电流的电流变化量。
在一个实施例中，目标时间段为三相电流序列对应的半个周期。
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：
若任一相电流的电流变化量大于低电流阈值且小于过流阈值，且保护装置保护无闭锁，则确定已故障线路中的故障点相对于目标检测点的故障方向为正向故障；若三相电流的电流变化量中的各相电流变化量均小于低电流阈值且保护装置保护无闭锁，则确定已故障线路中的故障点相对于目标检测点的故障方向为反向故障。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取新能源场站侧已故障线路中目标检测点对应的三相电流序列；
根据三相电流序列，确定三相电流的二阶差分电流序列；其中，任一相二阶差分电流序列的数值与该相电流对应的频率值的平方成正比；
根据三相电流序列和三相电流的二阶差分电流序列，确定目标检测点对应的三相电流的电流变化量；
根据三相电流的电流变化量，确定已故障线路的故障方向。
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：
通过保护装置，采集新能源场站侧已故障线路中目标检测点对应的初始电流序列；对初始电流序列进行低通滤波处理，得到三相电流序列。
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：
根据三相电流序列，确定一阶差分电流序列；根据一阶差分电流序列，确定三相电流的二阶差分电流序列。
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：
针对任一相电流，根据工频频率、目标时间段内该相电流对应的二阶差分电流序列，以及目标时间段内该相电流的电流序列，确定该相电流的最大变化量；针对任一相电流，将该相电流的最大变化量，确定为目标检测点在该相电流的电流变化量。
在一个实施例中，目标时间段为三相电流序列对应的半个周期。
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：
若任一相电流的电流变化量大于低电流阈值且小于过流阈值，且保护装置保护无闭锁，则确定已故障线路中的故障点相对于目标检测点的故障方向为正向故障；若三相电流的电流变化量中的各相电流变化量均小于低电流阈值且保护装置保护无闭锁，则确定已故障线路中的故障点相对于目标检测点的故障方向为反向故障。
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、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-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。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等。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 RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
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本申请专利范围的限制。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，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种新能源场站交流出线故障识别方法，其特征在于，所述方法包括：
获取新能源场站侧已故障线路中目标检测点对应的三相电流序列；
根据所述三相电流序列，确定三相电流的二阶差分电流序列；其中，任一相二阶差分电流序列的数值与该相电流对应的频率值的平方成正比；
根据所述三相电流序列和三相电流的二阶差分电流序列，确定所述目标检测点对应的三相电流的电流变化量；
根据所述三相电流的电流变化量，确定所述已故障线路的故障方向。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取新能源场站侧已故障线路中目标检测点对应的三相电流序列，包括：
通过保护装置，采集所述新能源场站侧已故障线路中目标检测点对应的初始电流序列；
对所述初始电流序列进行低通滤波处理，得到三相电流序列。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述三相电流序列，确定三相电流的二阶差分电流序列，包括：
根据所述三相电流序列，确定一阶差分电流序列；
根据所述一阶差分电流序列，确定三相电流的二阶差分电流序列。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述三相电流序列和三相电流的二阶差分电流序列，确定所述目标检测点对应的三相电流的电流变化量，包括：
针对任一相电流，根据工频频率、目标时间段内该相电流对应的二阶差分电流序列，以及目标时间段内该相电流的电流序列，确定该相电流的最大变化量；
针对任一相电流，将所述该相电流的最大变化量，确定为目标检测点在该相电流的电流变化量。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述目标时间段为所述三相电流序列对应的半个周期。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述三相电流的电流变化量，确定所述已故障线路的故障方向，包括：
若所述任一相电流的电流变化量大于低电流阈值且小于过流阈值，且保护装置保护无闭锁，则确定所述已故障线路中的故障点相对于所述目标检测点的故障方向为正向故障；
若所述三相电流的电流变化量中的各相电流变化量均小于所述低电流阈值且保护装置保护无闭锁，则确定所述已故障线路中的故障点相对于所述目标检测点的故障方向为反向故障。
7.一种新能源场站交流出线故障识别装置，其特征在于，所述装置包括：
获取序列模块，用于获取新能源场站侧已故障线路中目标检测点对应的三相电流序列；
确定序列模块，用于根据所述三相电流序列，确定三相电流的二阶差分电流序列；其中，任一相二阶差分电流序列的数值与该相电流对应的频率值的平方成正比；
确定变化量模块，用于根据所述三相电流序列和三相电流的二阶差分电流序列，确定所述目标检测点对应的三相电流的电流变化量；
确定故障模块，用于根据所述三相电流的电流变化量，确定所述已故障线路的故障方向。
8.一种计算机设备，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6中任一项所述的方法的步骤。
9.一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6中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
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