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申请/专利权人：湖南大学

摘要：基于故障初期电流波形特征的岛屿微电网故障暂态保护方法，该方法先采样岛屿微电网系统中被保护线路两侧电流，然后计算两侧当前时刻电流与前一个工频周期对应时刻电流的差值及其一阶变化梯度和，判断微电网系统是否发生故障，若判定故障，接下来获取故障初期的电流数据，并依次计算故障初期电流的膨胀腐蚀差分值、偏度系数、能量值，判断两侧故障初期电流膨胀腐蚀差分值的偏度系数的乘积是否大于零，若是，则判定为该线路为两侧均连接有微源的故障线路且j相为故障相，否则再判断两侧故障初期的电流能量值之差是否远大于能量阈值，若是，则判定该线路为仅一侧连接有微源的故障线路且j相为故障相，否则判定线路为故障线路的非故障相或非故障线路。

主权项：1.基于故障初期电流波形特征的岛屿微电网故障暂态保护方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，岛屿微电网系统中被保护线路两侧分别被定义为e侧和f侧，e侧和f侧的保护装置分别实时采集其一侧的电流信号，并存储一个工频周期内的电流数据，生成电流采样值序列iejk和ifjk，j表示a、b、c相，k表示第k个采样值；步骤S2，计算被保护线路e侧当前时刻j相电流与前一个工频周期对应时刻j相电流的差值Δiejk以及f侧当前时刻j相电流与前一个工频周期对应时刻j相电流的差值Δifjk；步骤S3，采用如下公式1计算步骤S2中得到的电流差值Δiejk的一阶变化梯度和Kejk以及电流差值Δifjk的一阶变化梯度和Kfjk，判断一阶变化梯度和Kejk、Kfjk是否均大于阈值Kset时，若不是，则转至步骤S1；若是，则岛屿微电网系统中被保护线路e侧和f侧的保护装置标记当前时刻为故障时刻，并采集故障后x个工频周期内被保护线路e侧和f侧的电流数据； 式中，Q表示采样点数；步骤S4，先利用数学形态学膨胀与腐蚀运算以及公式3计算故障后x个工频周期内被保护线路e侧电流的膨胀运算差分值Δfdile_jn和腐蚀运算差分值Δferoe_jn以及f侧电流的膨胀运算差分值Δfdilf_jn和腐蚀运算差分值Δferof_jn，所述数学形态学膨胀与腐蚀运算的定义式如下式2，再根据公式4获取故障后x个工频周期内被保护线路e侧电流的膨胀腐蚀运算差分值fgrade_jn以及f侧电流的膨胀腐蚀运算差分值fgradf_jn，最后根据公式5计算膨胀腐蚀运算差分值fgrade_jn的偏度系数Sfgrade_j以及膨胀腐蚀运算差分值fgradf_jn的偏度系数Sfgradf_j； 式中，fn表示输入信号，0≤nN，N为输入信号长度，gm表示结构元素，0≤mM，M为结构元素长度，N大于M，符号表示数学形态学膨胀运算，表示数学形态学腐蚀运算；Δfdiln＝fdiln-fdiln-1；Δferon＝feron-feron-13 式中，μ为膨胀腐蚀运算差分值fgradn的平均值，σ为膨胀腐蚀运算差分值fgradn的标准差，步骤S5，根据如下公式6计算故障后x个工频周期内被保护线路e侧和f侧电流的能量值； 式中，Eej和Efj分别表示故障后x个工频周期内被保护线路e侧j相电流的能量值和被保护线路f侧j相电流的能量值；步骤S6，启用保护判据#1，判断故障后5ms内被保护线路e侧电流的膨胀腐蚀运算差分值fgrade_jn的偏度系数Sfgrade_j以及f侧电流的膨胀腐蚀运算差分值fgradf_jn的偏度系数Sfgradf_j的乘积是否大于零，若大于零，则判定该被保护线路为两侧均连接有逆变器型微源的故障线路且j相为故障相；若小于零，则启用保护判据#2，判断故障后5ms内被保护线路e侧电流的能量值和f侧电流的能量值之差|Eej-Efj|是否远大于能量阈值Eset，若是，则判定该被保护线路为一侧连接有逆变器型微源的故障线路且j相为故障相；若不是，则判定该被保护线路为非故障线路或为故障线路的非故障相；步骤S7，岛屿微电网系统中被保护线路e侧和f侧的保护装置根据步骤S6的判定结果，启动保护措施，具体为：若步骤S6中判定该被保护线路为两侧均连接有逆变器型微源的故障线路且j相为故障相，则该保护线路e侧和f侧的保护装置会分别向其一侧的j相断路器发送跳闸信号，实现分相跳闸；若步骤S6中判定该被保护线路为一侧连接有逆变器型微源的故障线路且j相为故障相，则该保护线路e侧和f侧的保护装置会分别向其一侧的j相断路器发送跳闸信号，实现分相跳闸；若步骤S6中判定被保护线路为非故障线路或故障线路的非故障相，则该被保护线路的保护装置不会向其j相断路器发送跳闸信号。

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