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摘要：一种自适应多端电流差动保护方法、装置及储存介质，能够在多端弱馈电源型配电网中准确识别保护区域内部故障和外部故障，具有较高的可靠性和灵敏性；并根据故障选取动作量、制动量及制动系数，构造自适应的多端电流差动保护动作判据，不需要为了整定保护定值而进行精确的短路电流计算，具有较好的自适应性和广泛的适用性。

主权项：1.一种自适应多端电流差动保护方法，其特征在于，包括：分析多端弱馈电源型配电网中发生短路故障时多端电流的故障特性，具体为：多端弱馈电源型配电网中，PET表示电力电子变压器，LD表示负荷，PV是光伏电站，ESS是储能电站，光伏和储能都属于逆变电源，其等效输出电流模型为： 式中：Upcc1为当前并网点正序相电压有效值；Upcc1.N为额定运行状态下的并网点正序相电压有效值；IDGm.N为额定电流幅值；Pref.N为额定有功参考值；Pref为当前的有功参考值； 是输出电流；id1、iq1分别是输出电流正序分量的d、q轴分量； 为的相位；由式1可知，逆变电源故障后输出电流幅值受限、相位受控，当Pref确定时，逆变电源等效成受并网点正序电压控制的正序电流源，在限流环节的作用下，无论是正常运行还是系统发生故障时，输出电流的幅值都不会超过1.2IDGm.N；逐渐呈现出弱馈电源特征的系统电源的输出故障电流有明显的减小，多点T接接入分布式电源的配电网逐渐演变成多端弱馈电源型配电网；针对分析多端弱馈电源型配电网中发生短路故障时多端电流的故障特性中集合对应的多端差动保护，分析保护区域外部不同位置发生故障时多端电流互感器误差对差动电流的影响，具体为：多端弱馈电源型配电网中，保护区域外部发生故障的位置共有三类，第一类位于分段开关FSW1上游处，第二类位于分段开关FSW2下游处，第三类位于分支开关下游处；其中：第一类故障位置处发生故障时，和都由分布式电源提供，由式1可知，和的最大幅值为对应分布式电源额定电流的1.2倍，理论上为之和，其幅值远小于FSW1上游分布式电源输出故障电流叠加上系统等效电源输出的故障电流，此时对测量误差的影响可忽略不计；第二类故障位置处发生故障时，由系统电源和分段开关FSW1上游的分布式电源共同提供，都由对应分支开关所在支路的分布式电源所提供，为之和，的幅值足以让电流互感器铁心工作处于饱和状态，的测量值与实际值之间的测量误差对测量误差的影响不可忽略；同时，的幅值小，其测量误差小，对测量误差的影响可忽略不计；而叠加了的其幅值大，其测量误差对测量误差的影响也不可忽略，此时，必有一个是而另一个是且在分析电流互感器测量误差对测量误差的影响时仅需考虑的测量误差；第三类故障位置处发生故障时，设为发生故障的分支线路对应分支开关的电流，其中i＝2,3,...,n，由系统电源和分段开关FSW1上游的分布式电源共同提供，和都由对应分支开关所在支路的分布式电源所提供，为和的和，与第二类故障类似，此时，必有一个是而另一个是在分析电流互感器测量误差对测量误差的影响时仅需考虑的测量误差； 分别为分段开关FSW1、FSW2对应的电流相量，分别为分支开关QSW2～QSWn对应的电流相量；用ΔImax1、ΔImax2表示的幅值测量误差： Imax1.测、Imax1.实分别为幅值的测量值和实际值；Imax2.测、Imax2.实分别为幅值的测量值和实际值；电流互感器的幅误差不超过10％，角度误差不大于7°，在计及衰减非周期分量的影响时，的最大幅误差分别为ΔmaxImax1、ΔmaxImax2，具体如下： 其中：0.1表示电流互感器的幅误差不超过10％；Knp为非周期分量的影响系数，为1.5～2；用ΔIΣ表示的幅值误差： 其中：分别为的测量值和实际值；基于多端差动保护区域外部不同位置发生故障时多端电流互感器测量误差对差动电流的影响，分析保护区域外部发生故障时的最大差动电流，具体为：基于的测量误差，分析电流互感器测量误差对ΔIΣ的影响，保护区域外部发生故障时，表示即的实际值，表示即的实际值，表示满足α＝7°，表示电流互感器最大角度误差，以Imax1.实-ΔmaxImax1、Imax1.实+ΔmaxImax1、Imax2.实-ΔmaxImax2、Imax2.实+ΔmaxImax2为半径，以O为圆心画圆弧圆心角都为14°，围成的阴影区域S1表示存在测量误差的情况下的测量值末端位置的集合，围成的阴影区域S2表示的测量值末端可能位置的集合；阴影区域S1中，A1点和A2点到A点的距离最大，其距离为： 阴影区域S1中，A3点和A4点到A点的距离次最大，其距离为： 阴影区域S2中，B1点和B2点到B点的距离最大，其距离为： 阴影区域S2中，B3点和B4点到B点的距离次最大，其距离为： 当末端在A1处，末端在B3处，并且恰好与同方向时；或者当末端在A2处，末端在B4处，并且恰好与同方向时，ΔIΣ可取得最大值，其最大幅值误差ΔmaxIΣ为： 考虑到Knp取值1.5～2时，满足： 因此，可认为ΔIΣ满足： 针对分析多端弱馈电源型配电网中发生短路故障时多端电流的故障特性中集合对应的多端差动保护，分析保护区域内部故障时多端电流互感器误差对差动电流的影响，具体为：多端弱馈电源型配电网中，保护区域内部k0处发生故障时，和都由分布式电源所提供，其电流幅值小，其测量误差对测量误差的影响可忽略不计；由系统电源和分段开关FSW1上游的分布式电源共同提供，其幅值大，让电流互感器产生大测量误差，其测量误差对测量误差的影响不可忽略；在保护区域内部发生故障时，的幅值大，而此时必为且ΔIΣ仅受测量误差的影响；以躲开保护区域外部发生故障时的最大差动电流为原则，构造自适应的多端电流差动保护动作判据，具体为：根据所述故障特性，选取动作量、制动量及制动系数，构造自适应的多端电流差动保护动作判据，自适应多端电流差动保护动作判据如下式所示： 其中：Iop是动作量；Ires是制动量；kres是制动系数；krel为可靠性系数，取1.1～1.3；Knp同式7； 为测得的Imax1.测、Imax2.测分别为测得的Imax1和Imax2；Iset是保护固定门槛，用于克服线路分布电容电流的影响；UN是额定相电压；BC是单位长度线路的电纳值；lΣ是保护范围内线路长度总和；当保护区域外部发生故障时，由基尔霍夫定律可知Iop的最大值为ΔmaxIΣ，在电流互感器的幅误差不超过10％且Knp取2时，其必然满足：Imax1.测+Imax2.测≥0.8Imax1.实+Imax2.实17进而在krel取1.1～1.3时，其必然满足：krelkresIres＞ΔmaxIΣ18因此，保护不会误动作；分析保护区域内部故障时所提的自适应多端电流差动保护的动作特性，具体为：保护区域内部发生故障时，表示α为电流互感器的最大角度误差，取α＝7°，为以O为圆心的圆弧，圆心角都为14°，分别以Imax1.实-ΔmaxImax1和Imax1.实+ΔmaxImax1为半径，若用表示与之间的误差相量，阴影区域S表示以A点为首端时其末端出现的位置集，都是的位置向量，都是的位置向量，以O为圆心的圆，其圆半径r＝krelkresImax1.测+Imax2.测+Iset，当的末端落入圆内，表示区内故障时保护不动作；当的末端落入圆外，表示区内故障时保护动作，当的末端在圆弧上时，的末端是会落入圆内的，并且当所在的直线恰好穿过圆心O时，若要的末端落入圆内，只需 当所在的直线不穿过圆心O时，需要更大的才能使得的末端落入圆内，当的末端在圆弧上时，的相位在[173°，187°]的范围内，才可使得所在的直线有可能穿过圆心O；显然，为保护区内故障时FSW1下游分布式电源输出故障电流之和，为FSW1下游幅值最大的分布式电源故障电流，由此可将式19化为 由于Knp取2时，有0.8Imax1.实+Imax2.实≤Imax1.测+Imax2.测≤1.2Imax1.实+Imax2.实21可将的末端落入圆内的条件进一步化为 取krel＝1.1，Knp＝2即kres＝0.3，可将式22进一步化为 式23表示的幅值，加上Iset和0.396倍的Imax2.实，幅值要大于0.404倍的Imax1，保护区域内部发生故障时，Imax1为幅值的2.5倍以下，才可使得保护不能正确动作；由于FSW1上游分布式电源输出故障电流叠加上系统侧等效电源的故障电流还不至于是FSW1下游分布式电源输出故障电流之和的2.5倍以下；分布式电源输出故障电流相位受控，在保护区域内部故障时与Imax1.实的相位差很难达到[173°，187°]的范围内，由此保护的可靠性就能充分得到保证。

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