本發(fā)明屬于有源配電網(wǎng)保護(hù)，尤其是涉及一種基于諧波注入的有源配電網(wǎng)的保護(hù)方法、系統(tǒng)和存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著可再生能源的大規(guī)模集成，以逆變型分布式電源為主導(dǎo)的接入方式極大地改變了配電網(wǎng)的運(yùn)行特性，特別是短路電流的分布和故障特征變得更為復(fù)雜，這對傳統(tǒng)保護(hù)策略構(gòu)成了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。電力電子技術(shù)的快速發(fā)展為應(yīng)對這一挑戰(zhàn)提供了新的思路，其中，利用諧波信號注入進(jìn)行故障檢測與定位的方法展現(xiàn)出了一定潛力。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，獲取目標(biāo)有源配電網(wǎng)中目標(biāo)保護(hù)裝置的電流值，當(dāng)電流值大于電流整定值時(shí)，觸發(fā)保護(hù)動作；其中，電流整定值的獲取過程為：根據(jù)國標(biāo)對iidg的低壓穿越過程的規(guī)定，創(chuàng)建注入正序電流計(jì)算模型；根據(jù)瞬時(shí)功率理論，利用注入正序電流計(jì)算模型確定注入負(fù)序電流計(jì)算模型；根據(jù)目標(biāo)有源配電網(wǎng)發(fā)生故障的邊界條件，利用節(jié)點(diǎn)電壓法確定各個節(jié)點(diǎn)的電壓方程；根據(jù)注入正序電流計(jì)算模型、注入負(fù)序電流計(jì)算模型和電壓方程，利用迭代法計(jì)算各個節(jié)點(diǎn)的支路電流；根據(jù)支路電流計(jì)算目標(biāo)有源配電網(wǎng)中目標(biāo)保護(hù)裝置的電流整定值，縮短保護(hù)的動作響應(yīng)時(shí)間。用于有源配電網(wǎng)的接地故障保護(hù)及系統(tǒng)，以預(yù)設(shè)的采樣時(shí)長和采樣頻率，采集有源配電網(wǎng)電源側(cè)母線處的三相電壓瞬時(shí)值，將三相電壓合成為有源配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的零序電壓，并確定零序電壓的標(biāo)幺值，若標(biāo)幺值大于預(yù)設(shè)的門檻值，對零序電壓進(jìn)行濾波處理，以得到零序電壓的瞬時(shí)值矩陣；基于瞬時(shí)值矩陣，確定零序電壓的能量值，并基于能量值，生成零序電壓能量數(shù)組，根據(jù)零序電壓能量數(shù)組確定有源配電網(wǎng)是否存在故障潛伏線路或故障線路；根據(jù)預(yù)設(shè)判據(jù)，對確定存在的故障潛伏線路或故障線路，執(zhí)行保護(hù)動作，為配電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行提供了重要條件。然而，現(xiàn)有的技術(shù)并沒有同時(shí)考慮到諧波注入時(shí)可能存在的問題：一是全面注入諧波可能引發(fā)的電能質(zhì)量問題，尤其是在分布式電源密集接入的系統(tǒng)中，廣泛注入諧波會顯著影響電網(wǎng)的電能質(zhì)量，不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；二是部分注入策略下的保護(hù)可靠性問題，尤其是當(dāng)諧波注入點(diǎn)與故障點(diǎn)距離較遠(yuǎn)時(shí)，由于諧波幅值相對于基波較小且檢測裝置存在固有誤差，可能導(dǎo)致諧波信號在傳輸過程中衰減或被噪聲淹沒，進(jìn)而引發(fā)保護(hù)裝置的拒動，即無法及時(shí)準(zhǔn)確地識別并隔離故障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種基于諧波注入的有源配電網(wǎng)的保護(hù)方法、系統(tǒng)和存儲介質(zhì)，以進(jìn)一步提升有源配電網(wǎng)保護(hù)的效率，使保護(hù)具有更強(qiáng)的適應(yīng)能力。

2、本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

3、本發(fā)明提出了一種基于諧波注入的有源配電網(wǎng)的保護(hù)方法，有源配電網(wǎng)包括多個分布式電源，包括：

4、對配電網(wǎng)中各條并網(wǎng)母線之間的聯(lián)絡(luò)線進(jìn)行區(qū)域劃分，每個區(qū)域包括兩個并網(wǎng)的分布式電源；

5、獲取區(qū)域的運(yùn)行參數(shù)，包括區(qū)域的系統(tǒng)側(cè)和負(fù)荷側(cè)的基波電流、分布式電源的額定電壓與并網(wǎng)點(diǎn)電壓；若區(qū)域的運(yùn)行參數(shù)滿足諧波電流注入判據(jù)，則判定該區(qū)域內(nèi)發(fā)生故障，并且以該區(qū)域內(nèi)的兩個并網(wǎng)的分布式電源作為諧波注入源，分別提供兩個不同次數(shù)的諧波電流；

6、檢測區(qū)域內(nèi)母線之間的聯(lián)絡(luò)線兩端的各次諧波電流的幅值；以聯(lián)絡(luò)線兩端的任意兩個諧波電流的幅值的差異作為保護(hù)動作量，當(dāng)保護(hù)動作量滿足保護(hù)整定判據(jù)時(shí)，則判定聯(lián)絡(luò)線發(fā)生區(qū)內(nèi)故障，觸發(fā)線路保護(hù)動作，當(dāng)保護(hù)動作量不滿足保護(hù)整定判據(jù)時(shí)，則判定聯(lián)絡(luò)線發(fā)生區(qū)外故障，線路保護(hù)不動作。

7、優(yōu)選地，每個區(qū)域內(nèi)包括的分布式電源是逆變型分布式電源。

8、優(yōu)選地，每個諧波注入源提供的諧波電流滿足如下約束條件：

9、1）、諧波電流的頻率不超過工頻的10倍；

10、2）、每秒注入諧波電流并持續(xù)0.1秒時(shí)，若電網(wǎng)正常運(yùn)行則停止注入諧波電流，若電網(wǎng)出現(xiàn)異常則持續(xù)注入諧波電流，直到保護(hù)裝置動作；

11、3）、以諧波注入源的逆變器的額定電流的10%作為諧波電流的幅值。

12、優(yōu)選地，當(dāng)一個諧波注入源提供次諧波電流，另一個諧波注入源提供次諧波電流時(shí)，保護(hù)的整定判據(jù)如下：

13、，

14、式中，為保護(hù)動作量；、分別為線路一端和另一端的次諧波電流的幅值；、分別為線路一端和另一端的次諧波電流的幅值；為保護(hù)動作整定值。

15、優(yōu)選地，判定聯(lián)絡(luò)線發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)，聯(lián)絡(luò)線路兩端的次諧波電流幅值和次諧波下的諧波電流幅值，分別滿足如下關(guān)系式：

16、，

17、當(dāng)判定聯(lián)絡(luò)線發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)，基于諧波注入而確定的保護(hù)動作量大于0。

18、優(yōu)選地，判定聯(lián)絡(luò)線發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，聯(lián)絡(luò)線路兩端的次諧波電流幅值和次諧波下的諧波電流幅值，分別滿足如下關(guān)系式：

19、，

20、因此，當(dāng)判定聯(lián)絡(luò)線發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，基于諧波注入而確定的動作電流為0。

21、優(yōu)選地，保護(hù)動作整定值不小于諧波電流幅值的10%。

22、優(yōu)選地，區(qū)域內(nèi)，在相同諧波次數(shù)下，兩條并網(wǎng)母線流向故障點(diǎn)的諧波電流幅值的差值大于0且判定為區(qū)內(nèi)故障，則判定故障類型判別正確；

23、區(qū)域內(nèi)，在相同諧波次數(shù)下，兩條并網(wǎng)母線流向故障點(diǎn)的諧波電流幅值的差值為0且判定為區(qū)外故障，則判定故障類型判別正確；

24、否則，均判定故障類型判別錯誤，發(fā)送告警信號。

25、本發(fā)明還提供了一種基于諧波注入的有源配電網(wǎng)的保護(hù)系統(tǒng)，有源配電網(wǎng)包括多個分布式電源，包括：

26、區(qū)域劃分模塊，用于對配電網(wǎng)中各條并網(wǎng)母線之間的聯(lián)絡(luò)線進(jìn)行區(qū)域劃分，每個區(qū)域包括兩個并網(wǎng)的分布式電源；

27、諧波電流注入控制模塊，用于獲取區(qū)域的運(yùn)行參數(shù)，包括區(qū)域的系統(tǒng)側(cè)和負(fù)荷側(cè)的基波電流、分布式電源的額定電壓與并網(wǎng)點(diǎn)電壓；若區(qū)域的運(yùn)行參數(shù)滿足諧波電流注入判據(jù)，則判定該區(qū)域內(nèi)發(fā)生故障，并且以該區(qū)域內(nèi)的兩個并網(wǎng)的分布式電源作為諧波注入源，分別提供兩個不同次數(shù)的諧波電流；

28、保護(hù)動作觸發(fā)模塊，用于檢測區(qū)域內(nèi)母線之間的聯(lián)絡(luò)線兩端的各次諧波電流的幅值；以聯(lián)絡(luò)線兩端的任意兩個諧波電流的幅值的差異作為保護(hù)動作量，當(dāng)保護(hù)動作量滿足保護(hù)整定判據(jù)時(shí)，則判定聯(lián)絡(luò)線發(fā)生區(qū)內(nèi)故障，觸發(fā)線路保護(hù)動作，當(dāng)保護(hù)動作量不滿足保護(hù)整定判據(jù)時(shí)，則判定聯(lián)絡(luò)線發(fā)生區(qū)外故障，線路保護(hù)不動作。

29、優(yōu)選地，還包括：保護(hù)動作校驗(yàn)?zāi)K，用于區(qū)域內(nèi)，在相同諧波次數(shù)下，兩條并網(wǎng)母線流向故障點(diǎn)的諧波電流幅值的差值大于0且判定為區(qū)內(nèi)故障，則判定故障類型判別正確；區(qū)域內(nèi)，在相同諧波次數(shù)下，兩條并網(wǎng)母線流向故障點(diǎn)的諧波電流幅值的差值為0且判定為區(qū)外故障，則判定故障類型判別正確；否則，均判定故障類型判別錯誤，發(fā)送告警信號。

30、一種終端，包括處理器及存儲介質(zhì)；存儲介質(zhì)用于存儲指令；處理器用于根據(jù)指令進(jìn)行操作以執(zhí)行方法的步驟。

31、計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)方法的步驟。

32、本發(fā)明的有益效果在于，與現(xiàn)有技術(shù)相比至少包括，本發(fā)明根據(jù)整個網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，對有源配電網(wǎng)進(jìn)行區(qū)域劃分，從而選擇出合適的分布式電源作為諧波注入源，通過對每個區(qū)域兩端的基波電流與電壓信息，對諧波電流注入判據(jù)進(jìn)行整定，并對所注入諧波電流的頻率、幅值和時(shí)長提出了要求，既解決了當(dāng)分布式電源過多時(shí)全部注入可能導(dǎo)致的電能質(zhì)量問題，也避免了故障點(diǎn)距離諧波注入源較遠(yuǎn)時(shí)導(dǎo)致的故障拒動問題。選擇出來的諧波注入源注入不同頻率的諧波，對每條母線之間的諧波電流幅值特征進(jìn)行分析，得出線路保護(hù)的整定判據(jù)，從而判斷線路是否發(fā)生故障，相比于傳統(tǒng)配電網(wǎng)保護(hù)，可以進(jìn)一步提升有源配電網(wǎng)保護(hù)的效率，并且具有更強(qiáng)的適應(yīng)能力。