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以光伏、风机为代表的新能源发电技术往往以分布式电源的形式接入交直流配电网,给配电网故障检测、故障定位及其故障处理方式等方面带来了新的挑战。从交直流配电网故障识别和保护方法适用性的角度出发,本文研究了基于数据自同步方法的交流配电线路电流差动保护原理和适用于直流配电线路的快速方向纵联保护原理等问题,主要内容包括:
论文首先分析了Hankel矩阵在信号奇异性检测和降噪方面的性能优势,针对常规故障起动判定方法存在检测延时问题,提出了基于Hankel矩阵奇异值分解的故障起动判定方法,实现了对故障起动时刻的精准判定。结合配电网同步通信手段以及配电线路较短的特点,本文提出利用故障起动时刻作为故障采样数据同步的对齐基准,实现数据自同步的电流差动保护,降低了保护对实时同步信号的要求。同时提出了两种适用于数据自同步条件下的新型电流差动保护判据,为分布式电源接入的配电线路提供了性能可靠的电流差动保护。
此外,为实现直流配电线路故障的快速检测,本文分析了直流配电网故障电流的变化特征,基于电流分量信号特性差异,提出故障起动判据、故障识别判据以及故障选极判据,提出适用于直流配电线路的快速方向纵联保护方案。该保护方案只需传递方向信号,无需数据同步,降低了直流配电网通信建设难度,同时保护方案具有良好的速动性。
论文首先分析了Hankel矩阵在信号奇异性检测和降噪方面的性能优势,针对常规故障起动判定方法存在检测延时问题,提出了基于Hankel矩阵奇异值分解的故障起动判定方法,实现了对故障起动时刻的精准判定。结合配电网同步通信手段以及配电线路较短的特点,本文提出利用故障起动时刻作为故障采样数据同步的对齐基准,实现数据自同步的电流差动保护,降低了保护对实时同步信号的要求。同时提出了两种适用于数据自同步条件下的新型电流差动保护判据,为分布式电源接入的配电线路提供了性能可靠的电流差动保护。
此外,为实现直流配电线路故障的快速检测,本文分析了直流配电网故障电流的变化特征,基于电流分量信号特性差异,提出故障起动判据、故障识别判据以及故障选极判据,提出适用于直流配电线路的快速方向纵联保护方案。该保护方案只需传递方向信号,无需数据同步,降低了直流配电网通信建设难度,同时保护方案具有良好的速动性。