基于Hausdorff距离的区外励磁涌流与区内故障判定方法和装置与流程

allin2025-04-07  21


本发明涉及电力系统,尤其涉及一种基于hausdorff距离的区外励磁涌流与区内故障判定方法和装置。


背景技术:

1、高压直流mmc-hvdc输电换流变压站中,由于二极管的单向导通特性,当mmc闭锁后,闭锁后故障电流将通过反并联二极管构成故障回路。由于二极管的导通压降,在阀侧将产生较大的直流分量,通过阀侧绕组注入换流变引发其饱和。在直流偏置下,该电流将对换流变的电容元件、桥臂开关元件以及直流母线电压产生影响,随着换流变铁心中直流磁通的不断积累,铁心工作点将逐渐进入饱和区。在饱和的换流变铁心中,电抗器所产生的励磁涌流与正常运行时的励磁涌流相比将更加剧烈,当励磁涌流到达某一值时,磁路发生饱和,从而导致励磁涌流。且由于空载合换流变产生的不同形式的涌流对换流变压器差动保护的影响很大,必须考虑对励磁涌流识别问题,而如何区分区内和区外阀侧接地故障是目前亟需解决的技术问题。


技术实现思路

1、针对如何区分区内和区外阀侧接地故障的问题,本发明提供了一种基于hausdorff距离的区外励磁涌流与区内故障判定方法和装置。

2、第一方面,本发明提供了一种基于hausdorff距离的区外励磁涌流与区内故障判定方法,所述方法包括:

3、获取mmc-hvdc系统中d侧三角形侧电流,并对所述d侧三角形侧电流进行折算,将y侧星形侧电流进行折算,并将所述y侧星形侧电流消除零序电流;

4、对折算后的所述d侧三角形侧电流进行采样后得到的采样值放入第一集合,对折算后的所述y侧星形侧电流取负值后进行采样得到的采样值放入第二集合;

5、计算所述第一集合中的元素和所述第二集合中对应元素的hausdorff距离,得到计算结果;

6、根据所述计算结果确定是区内故障电流或区外故障导致的励磁涌流。

7、基于上述技术方案,进一步地,所述对所述d侧三角形侧电流进行折算,具体包括:

8、将所述d侧三角形侧电流进行折算:

9、

10、其中ial为所述d侧三角形侧电流折算后的第一相电流值、ibl为所述d侧三角形侧电流折算后的第二相电流值、icl为所述d侧三角形侧电流折算后的第三相电流值,ial为所述d侧三角形侧电流中第一相电流值,ibl为所述d侧三角形侧电流中第二相电流值、icl为所述d侧三角形侧电流中第三相电流值,kph a、kph b和kph c为平衡系数。

11、基于上述技术方案,进一步地,所述将y侧星形侧电流进行折算,具体包括:

12、对所述y侧星形侧电流进行折算:

13、

14、其中iah为所述y侧星形侧电流折算后的第一相电流值、ibh为所述y侧星形侧电流折算后的第二相电流值、ich为所述y侧星形侧电流折算后的第三相电流值,ial为所述y侧星形侧电流的第一相实际电流值、ibl为所述y侧星形侧电流的第二相实际电流值、icl为所述y侧星形侧电流的第三相实际电流值。

15、基于上述技术方案,进一步地,所述计算所述第一集合中的元素和所述第二集合中对应元素的hausdorff距离,得到计算结果,具体包括:

16、将所述第一集合中的各个元素循环与所述第二集合中的所有元素求差,并对差值取绝对值后,得到所述差值中的最小值;

17、从所述第一集合中的各元素循环计算的最小值中取出最大值,得到所述第一集合到所述第二集合的第一单向hausdorff距离;

18、将所述第二集合中的各个元素循环与所述第一集合中的所有元素求差,并对差值取绝对值后,得到所述差值中的最小值;

19、从所述第二集合中的各元素循环计算的最小值中取出最大值,得到所述第二集合到所述第一集合的第二单向hausdorff距离;

20、根据所述第一单向hausdorff距离和所述第二单向hausdorff距离,得到所述第一集合和所述第二集合的hausdorff距离。

21、基于上述技术方案,进一步地,所述将所述第一集合中的各个元素循环与所述第二集合中的所有元素求差,并对差值取绝对值后,得到所述差值中的最小值,从所述第一集合中的各元素循环计算的最小值中取出最大值,得到所述第一集合到所述第二集合的第一单向hausdorff距离,具体包括:

22、利用所述第一集合a中一个元素ai与所述第二集合b中所有点进行欧式距离计算,找到对于所述第一集合a中元素ai最近的所述第二集合b中的元素bj,使所述第二集合b中的元素bj满足第一公式:

23、

24、对于所述第一集合a中所有的元素,满足所述第一公式的最大值为从所述第一集合a到所述第二集合b的第一hausdorff单向距离,即

25、其中||·||表示两点之间的欧式距离;

26、所述将所述第二集合中的各个元素循环与所述第一集合中的所有元素求差,并对差值取绝对值后,得到所述差值中的最小值,从所述第二集合中的各元素循环计算的最小值中取出最大值,得到所述第二集合到所述第一集合的第二单向hausdorff距离,具体包括:

27、利用所述第二集合b中一个元素bi与所述第一集合a中所有点进行欧式距离计算,找到对于所述第二集合b中元素bi最近的所述第一集合a中的元素aj,使所述第一集合a中的元素aj满足第二公式:

28、

29、对于所述第二集合b中所有的元素,满足所述第二公式的最大值为从所述第二集合b到所述第一集合a的第一hausdorff单向距离,即

30、

31、所述根据所述第一单向hausdorff距离和所述第二单向hausdorff距离,得到所述第一集合和所述第二集合的hausdorff距离,具体包括:

32、将所述第一单向hausdorff距离和所述第二单向hausdorff距离中的较大值作为所述第一集合和所述第二集合的hausdorff距离。

33、基于上述技术方案,进一步地,所述根据所述计算结果确定是区内故障电流或区外故障导致的励磁涌流,具体包括:

34、当在预设时间段内所述第一集合和所述第二集合的hausdorff距离均小于预设距离阈值,则判定是区外故障导致的励磁涌流,否则判定是区内故障电流。

35、基于上述技术方案,进一步地,所述预设时间段是1.5ms。

36、第二方面,本发明还提供了一种基于hausdorff距离的区外励磁涌流与区内故障判定装置,所述装置包括:

37、第一计算模块,用于获取mmc-hvdc系统中d侧三角形侧电流,并对所述d侧三角形侧电流进行折算,将y侧星形侧电流进行折算,并将所述y侧星形侧电流消除零序电流;

38、第二计算模块,用于对折算后的所述d侧三角形侧电流进行采样后得到的采样值放入第一集合,对折算后的所述y侧星形侧电流取负值后进行采样得到的采样值放入第二集合;

39、第三计算模块,用于计算所述第一集合中的元素和所述第二集合中对应元素的hausdorff距离,得到计算结果;

40、判定模块,用于根据所述计算结果确定是区内故障电流或区外故障导致的励磁涌流。

41、第三方面,本发明还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面中任一项所述的一种基于hausdorff距离的区外励磁涌流与区内故障判定方法。

42、第四方面,本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面中任一项所述的一种基于hausdorff距离的区外励磁涌流与区内故障判定方法。

43、本发明提供的基于hausdorff距离的区外励磁涌流与区内故障判定方法,包括获取mmc-hvdc系统中d侧三角形侧电流,并对所述d侧三角形侧电流进行折算,将y侧星形侧电流进行折算,并将所述y侧星形侧电流消除零序电流,对折算后的所述d侧三角形侧电流进行采样后得到的采样值放入第一集合,对折算后的所述y侧星形侧电流取负值后进行采样得到的采样值放入第二集合;计算所述第一集合中的元素和所述第二集合中对应元素的hausdorff距离,得到计算结果;根据所述计算结果确定是区内故障电流或区外故障导致的励磁涌流。本发明采用此判别方法可以有效的区分励磁涌流与区内故障造成差动电流,从而可以避免励磁涌流造成换流变差动保护误动作的发生。


技术特征:

1.一种基于hausdorff距离的区外励磁涌流与区内故障判定方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述d侧三角形侧电流进行折算,具体包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述将y侧星形侧电流进行折算,具体包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述计算所述第一集合中的元素和所述第二集合中对应元素的hausdorff距离,得到计算结果,具体包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述将所述第一集合中的各个元素循环与所述第二集合中的所有元素求差,并对差值取绝对值后,得到所述差值中的最小值,从所述第一集合中的各元素循环计算的最小值中取出最大值,得到所述第一集合到所述第二集合的第一单向hausdorff距离,具体包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述计算结果确定是区内故障电流或区外故障导致的励磁涌流,具体包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述预设时间段是1.5ms。

8.一种基于hausdorff距离的区外励磁涌流与区内故障判定方法装置,其特征在于,所述装置包括:

9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,


技术总结
本发明涉及基于Hausdorff距离的区外励磁涌流与区内故障判定方法和装置,包括获取MMC‑HVDC系统中d侧三角形侧电流,并对所述d侧三角形侧电流进行折算,将Y侧星形侧电流进行折算,并将所述Y侧星形侧电流消除零序电流,对折算后的所述d侧三角形侧电流进行采样后得到的采样值放入第一集合,对折算后的所述Y侧星形侧电流取负值后进行采样得到的采样值放入第二集合;计算所述第一集合中的元素和所述第二集合中对应元素的Hausdorff距离,得到计算结果;根据所述计算结果确定是区内故障电流或区外故障导致的励磁涌流。本发明采用此判别方法可以有效的区分励磁涌流与区内故障造成差动电流,从而可以避免励磁涌流造成换流变差动保护误动作的发生。本发明还涉及一种设备和存储介质。

技术研发人员:李铮,马强,周峰峰,张钧阳,陈怡静,孙捷,张沈涛,杨一凡,张伟,周镜台
受保护的技术使用者:中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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