一种基于参数识别的海上风电交流线路保护方法及装置

1.一种基于参数识别的海上风电交流线路保护方法，其特征在于，应用于海上风电经柔直并网系统，所述海上风电经柔直并网系统包括风场侧和柔直侧，所述海上风电交流线路保护方法包括：实时获取柔直侧电流；当所述柔直侧电流满足启动判据，向柔直侧发送电压获取指令，获取当前时刻的柔直侧电压；根据当前时刻的柔直侧电压以及当前时刻的柔直电流，计算当前时刻对应的故障距离；其中，所述故障距离为从故障电阻到柔直侧的距离；所述故障电阻连接所述风场侧和所述柔直侧；根据所述故障距离和保护判据的比对结果，输出相应的保护信号；所述根据当前时刻的柔直侧电压以及当前时刻的柔直电流，计算当前时刻对应的故障距离，具体为:根据以下测距公式的求解结果获得所述当前时刻的故障距离：其中，i 0 为柔直侧零序电流，k r 、k L 、r MMC 、r WF 、L MMC 和L WF 均为用于简化运算的中间变量，具体地：r MMC ＝r 0 d+r TMMC0 ；r WF ＝r 0 (l-d)+r TWF0 ；L MMC ＝L 0 d+L TMMC0 ；L WF ＝L 0 (l-d)+L TWF0 ；其中，i MMC(A) 、i MMC(B) 和i MMC(C) 为柔直侧的三相相电流，u MMC(B) 为柔直侧的A相电压，R f 为故障电阻，i f 为流过所述故障电阻的电流，d为故障电阻到柔直侧的距离，l为风场侧的主变压器和柔直侧的换流变压器之间的线路总长度，r 1 为线路单位长度的正序电阻，r 0 为线路单位长度的零序电阻，L 1 为线路单位长度的正序电感，L 0 为线路单位长度的零序电感，r TMMC0 为柔直侧换流变压器的等效电阻，L TMMC0 为柔直侧换流变压器的等效漏感，r TWF0 为风场侧主变压器的等效电阻，L TWF0 为风场侧主变压器的等效漏感。 2.如权利要求1所述的一种基于参数识别的海上风电交流线路保护方法，其特征在于，所述启动判据具体为：|i a (t)+i b (t)+i c (t)|-|i a (t-T)+i b (t-T)+i c (t-T)|>0.1I N ；其中，i a (t)、i b (t)和i c (t)为柔直侧在t时刻的三相电流采样值，i a (t-T)、i b (t-T)和i c (t-T)为柔直侧在t-T时刻的三相电流采样值，I N 为额定电流。 3.如权利要求1所述的一种基于参数识别的海上风电交流线路保护方法，其特征在于，所述求解结果通过以下方式获得：通过将微分量替换为差分量求解所述测距公式。 4.如权利要求1至3任意一项所述的一种基于参数识别的海上风电交流线路保护方法，其特征在于，所述根据所述故障距离和保护判据的比对结果，输出相应的保护信号，具体为：所述保护判据包括预设距离门槛值；当所述故障距离小于所述预设距离门槛值，则输出保护跳闸信号；否则，输出保护复位信号。 5.一种基于参数识别的海上风电交流线路保护装置，其特征在于，应用于海上风电经柔直并网系统，所述海上风电经柔直并网系统包括风场侧和柔直侧，所述海上风电交流线路保护装置包括：获取模块，用于实时获取柔直侧电流；判断模块，用于当所述柔直侧电流满足启动判据，向柔直侧发送电压获取指令，获取当前时刻的柔直侧电压；计算模块，用于根据当前时刻的柔直侧电压以及当前时刻的柔直电流，计算当前时刻对应的故障距离；其中，所述故障距离为从故障电阻到柔直侧的距离；所述故障电阻连接所述风场侧和所述柔直侧；保护模块，用于根据所述故障距离和保护判据的比对结果，输出相应的保护信号；所述计算模块根据当前时刻的柔直侧电压以及当前时刻的柔直电流，计算当前时刻对应的故障距离，具体为:所述计算模块根据以下测距公式的求解结果获得所述当前时刻的故障距离：其中，i 0 为柔直侧零序电流，k r 、k L 、r MMC 、r WF 、L MMC 和L WF 均为用于简化运算的中间变量，具体地：r MMC ＝r 0 d+r TMMC0 ；r WF ＝r 0 (l-d)+r TWF0 ；L MMC ＝L 0 d+L TMMC0 ；L WF ＝L 0 (l-d)+L TWF0 ；其中，i MMC(A) 、i MMC(B) 和i MMC(C) 为柔直侧的三相相电流，u MMC(B) 为柔直侧的A相电压，R f 为故障电阻，i f 为流过所述故障电阻的电流，d为故障电阻到柔直侧的距离，l为风场侧的主变压器和柔直侧的换流变压器之间的线路总长度，r 1 为线路单位长度的正序电阻，r 0 为线路单位长度的零序电阻，L 1 为线路单位长度的正序电感，L 0 为线路单位长度的零序电感，r TMMC0 为柔直侧换流变压器的等效电阻，L TMMC0 为柔直侧换流变压器的等效漏感，r TWF0 为风场侧主变压器的等效电阻，L TWF0 为风场侧主变压器的等效漏感。 6.如权利要求5所述的一种基于参数识别的海上风电交流线路保护装置，其特征在于，所述启动判据具体为：|i a (t)+i b (t)+i c (t)|-|i a (t-T)+i b (t-T)+i c (t-T)|>0.1I N ；其中，i a (t)、i b (t)和i c (t)为柔直侧在t时刻的三相电流采样值，i a (t-T)、i b (t-T)和i c (t-T)为柔直侧在t-T时刻的三相电流采样值，I N 为额定电流。 7.如权利要求5所述的一种基于参数识别的海上风电交流线路保护装置，其特征在于，所述求解结果通过以下方式获得：通过将微分量替换为差分量求解所述测距公式。 8.如权利要求5至7任意一项所述的一种基于参数识别的海上风电交流线路保护装置，其特征在于，所述保护模块根据所述故障距离和保护判据的比对结果，输出相应的保护信号，具体为：所述保护判据包括预设距离门槛值；当所述故障距离小于所述预设距离门槛值，所述保护模块输出保护跳闸信号；否则，所述保护模块输出保护复位信号。