一种直流输电系统故障检测方法与流程

1.本发明属于电力检测技术领域，特别涉及一种直流输电系统故障检测方法。


背景技术：

2.随着能源的不断利用，很多能源将面临枯竭等现象，同时能源的使用伴随着环境的污染，因此，可再生能源被广泛的应用到电力系统中。
3.可再生能源发电一般与直流输电系统连接，而若直流输电系统出现故障会导致可再生能源发电不能正常利用、直流供电故障等，进而导致用电设备的进一步损失。
4.本发明提出一种直流输电系统故障检测方法，首先对采集的信息进行坏数据判断和修复，再根据修复过的数据计算整流侧、逆变侧电流电压相关度，得到感性模糊系数，进而判断故障类型和位置，保证直流输电系统安全可靠的工作。


技术实现要素：

5.本发明提供一种直流输电系统故障检测方法，能够快速准确的判断直流输电系统故障类型和位置。
6.本发明具体为一种直流输电系统故障检测方法，所述直流输电系统故障检测方法包括以下步骤：
7.步骤(1)：采集所述直流输电系统整流侧、逆变侧正极电流信号、负极电流信号和电压信号；
8.步骤(2)：对采集的信息进行异常数据处理；
9.步骤(3)：计算所述直流输电系统整流侧所述正极电流信号、所述负极电流信号与所述电压信号相关度；
10.步骤(4)：计算所述直流输电系统逆变侧所述正极电流信号、所述负极电流信号与所述电压信号相关度；
11.步骤(5)：计算所述直流输电系统整流侧感性模糊系数；
12.步骤(6)：计算所述直流输电系统逆变侧感性模糊系数；
13.步骤(7)：判断所述感性模糊系数是否小于零，若是，所述直流输电系统发生单极接地故障，进入步骤(8)；若不是，所述直流输电系统发生其他故障；
14.步骤(8)：确定单极接地故障位置。
15.对采集的信息进行异常数据处理的方法为：
16.首先，进行坏数据判断；
17.其次，对所述坏数据进行修复。
18.进行坏数据判断的具体方法为：
19.首先，计算出均值其中t为采样周期；
20.其次，计算标准差
21.最后，判断是否满足ε取1.2。
22.对所述坏数据进行修复的具体方法为：其中α β＝1。
23.计算所述直流输电系统整流侧所述正极电流信号与所述电压信号相关度的方法为：
24.其中，i
rp
为所述直流输电系统整流侧所述正极电流信号，ur为所述直流输电系统整流侧所述电压信号，n为采样点数。
25.计算所述直流输电系统整流侧所述负极电流信号与所述电压信号相关度的方法为：
26.其中，i
rn-为所述直流输电系统整流侧所述负极电流信号。
27.计算所述直流输电系统逆变侧所述正极电流信号与所述电压信号相关度的方法为：
28.其中，i
ip
为所述直流输电系统逆变侧所述正极电流信号，ui为所述直流输电系统逆变侧所述电压信号。
29.计算所述直流输电系统逆变侧所述负极电流信号与所述电压信号相关度的方法为：i
in-为所述直流输电系统逆变侧所述负极电流信号。
30.计算所述直流输电系统整流侧感性模糊系数的算法为
31.计算所述直流输电系统逆变侧感性模糊系数的算法为
32.确定单极接地故障位置的具体方法为：判断是否满足|dr|＜1且|di|＜1，若是，正极接地故障；判断是否满足|dr|＞1且|di|＞1，若是，负极接地故障。
33.与现有技术相比，有益效果是：所述直流输电系统故障检测方法首先对采集的信息进行坏数据判断和修复，再根据修复过的数据计算整流侧、逆变侧电流电压相关度，得到感性模糊系数，进而判断故障类型和位置。
附图说明
34.图1为本发明一种直流输电系统故障检测方法的工作流程图。
具体实施方式
35.下面结合附图对本发明一种直流输电系统故障检测方法的具体实施方式做详细阐述。
36.如图1所示，本发明的直流输电系统故障检测方法包括以下步骤：
37.步骤(1)：采集所述直流输电系统整流侧、逆变侧正极电流信号、负极电流信号和电压信号；
38.步骤(2)：对采集的信息进行异常数据处理，包括坏数据判断和修复：
39.坏数据判断：
40.首先，计算出均值其中t为采样周期；
41.其次，计算标准差
42.最后，判断是否满足ε取1.2；
43.对所述坏数据进行修复：其中α β＝1；
44.步骤(3)：计算所述直流输电系统整流侧所述正极电流信号与所述电压信号相关度其中，i
rp
为所述直流输电系统整流侧所述正极电流信号，ur为所述直流输电系统整流侧所述电压信号，n为采样点数；
45.计算所述直流输电系统整流侧所述负极电流信号与所述电压信号相关度其中，irn-为所述直流输电系统整流侧所述负极电流信号；
46.步骤(4)：计算所述直流输电系统逆变侧所述正极电流信号与所述电压信号相关度其中，i
ip
为所述直流输电系统逆变侧所述正极电流信号，ui为所述直流输电系统逆变侧所述电压信号；
47.计算所述直流输电系统逆变侧所述负极电流信号与所述电压信号相关度i
in-为所述直流输电系统逆变侧所述负极电流信号；
48.步骤(5)：计算所述直流输电系统整流侧感性模糊系数
49.步骤(6)：计算所述直流输电系统逆变侧感性模糊系数
50.步骤(7)：判断所述感性模糊系数是否小于零，若是，所述直流输电系统发生单极接地故障，进入步骤(8)；若不是，所述直流输电系统发生其他故障；
51.步骤(8)：确定单极接地故障位置：判断是否满足|dr|＜1且|di|＜1，若是，正极接地故障；判断是否满足|dr|＞1且|di|＞1，若是，负极接地故障。
52.最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。


技术特征：
1.一种直流输电系统故障检测方法，其特征在于，所述直流输电系统故障检测方法包括以下步骤：步骤(1)：采集所述直流输电系统整流侧、逆变侧正极电流信号、负极电流信号和电压信号；步骤(2)：对采集的信息进行异常数据处理；步骤(3)：计算所述直流输电系统整流侧所述正极电流信号、所述负极电流信号与所述电压信号相关度；步骤(4)：计算所述直流输电系统逆变侧所述正极电流信号、所述负极电流信号与所述电压信号相关度；步骤(5)：计算所述直流输电系统整流侧感性模糊系数；步骤(6)：计算所述直流输电系统逆变侧感性模糊系数；步骤(7)：判断所述感性模糊系数是否小于零，若是，所述直流输电系统发生单极接地故障，进入步骤(8)；若不是，所述直流输电系统发生其他故障；步骤(8)：确定单极接地故障位置。2.根据权利要求1所述的一种直流输电系统故障检测方法，其特征在于，对采集的信息进行异常数据处理的方法为：首先，进行坏数据判断；其次，对所述坏数据进行修复。3.根据权利要求2所述的一种直流输电系统故障检测方法，其特征在于，进行坏数据判断的具体方法为：首先，计算出均值其中t为采样周期；其次，计算标准差最后，判断是否满足ε取1.2。4.根据权利要求3所述的一种直流输电系统故障检测方法，其特征在于，对所述坏数据进行修复的具体方法为：其中α β＝1。5.根据权利要求4所述的一种直流输电系统故障检测方法，其特征在于，计算所述直流输电系统整流侧所述正极电流信号与所述电压信号相关度的方法为：其中，i
rp
为所述直流输电系统整流侧所述正极电流信号，u
r
为所述直流输电系统整流侧所述电压信号，n为采样点数。6.根据权利要求5所述的一种直流输电系统故障检测方法，其特征在于，计算所述直流输电系统整流侧所述负极电流信号与所述电压信号相关度的方法为：
其中，i
rn-为所述直流输电系统整流侧所述负极电流信号。7.根据权利要求6所述的一种直流输电系统故障检测方法，其特征在于，计算所述直流输电系统逆变侧所述正极电流信号与所述电压信号相关度的方法为：其中，i
ip
为所述直流输电系统逆变侧所述正极电流信号，u
i
为所述直流输电系统逆变侧所述电压信号。8.根据权利要求7所述的一种直流输电系统故障检测方法，其特征在于，计算所述直流输电系统逆变侧所述负极电流信号与所述电压信号相关度的方法为：i
in-为所述直流输电系统逆变侧所述负极电流信号。9.根据权利要求8所述的一种直流输电系统故障检测方法，其特征在于，计算所述直流输电系统整流侧感性模糊系数的算法为计算所述直流输电系统逆变侧感性模糊系数的算法为10.根据权利要求9所述的一种直流输电系统故障检测方法，其特征在于，确定单极接地故障位置的具体方法为：判断是否满足|d
r
|＜1且|d
i
|＜1，若是，正极接地故障；判断是否满足|d
r
|＞1且|d
i
|＞1，若是，负极接地故障。

技术总结
本发明提供了一种直流输电系统故障检测方法，包括：(1)：采集整流侧、逆变侧正极电流信号、负极电流信号和电压信号；(2)：对采集的信息进行异常数据处理；(3)：计算整流侧正极电流信号、负极电流信号与电压信号相关度；(4)：计算逆变侧正极电流信号、负极电流信号与电压信号相关度；(5)：计算直流输电系统整流侧感性模糊系数；(6)：计算直流输电系统逆变侧感性模糊系数；(7)：判断感性模糊系数是否小于零，若是，发生单极接地故障，进入(8)；若不是，发生其他故障；(8)：确定单极接地故障位置。本发明提供一种直流输电系统故障检测方法，能够快速准确的判断直流输电系统故障类型和位置。的判断直流输电系统故障类型和位置。的判断直流输电系统故障类型和位置。


技术研发人员：张庆富 李建华
受保护的技术使用者：国家电网有限公司 国网江苏省电力有限公司响水县供电分公司
技术研发日：2021.11.17
技术公布日：2022/4/12