基于状态量信息的有源配电网保护方法、装置及电子设备

1.一种基于状态量信息的有源配电网保护方法，其特征在于，包括：利用馈线首端和分布式电源并网点处的电压电流信息，构建补偿阻抗极性判据；在有源配电网中，各个双端电源区域和辐射状区域内的各个保护分别采集电流信息并判断是否存在过电流保护动作信息，各个双端电源区域和辐射状区域内的各个首端保护和末端保护分别结合各自整定阻抗和补偿阻抗极性判据，判断补偿阻抗极性信息；辐射状区域的首端保护以及双端电源区域的首端保护和末端保护中整定阻抗设置如下：对于辐射状区域，所述辐射状区域内距离系统最近的首端保护按照 计算得到整定阻抗的大小，且设置其整定阻抗 Z set 的个数等于所述辐射状区域内线路条数 n 加上1；对于其中 n 个整定阻抗，在整定计算过程中，可靠系数 K rel_d 取值为1.1~1.2， Z L 的取值为所述辐射状区域首端保护到所述辐射状区域内各条线路上距离系统较远一端的阻抗值；对于剩余的一个整定阻抗，在整定计算过程中，可靠系数 K rel_d 取值为0.8~0.9， Z L 的取值为首端保护所在线路全长；对于双端电源区域，所述双端电源区域内首端保护和末端保护均按照 计算得到整定阻抗的大小，且设置其整定阻抗 Z set 的个数与区域内线路的条数 n 相等；其中，可靠系数 K rel_u 取0.8~0.9；对于首端保护， Z L 的取值为所述双端电源区域首端保护到所述双端电源区域内各条线路上距离系统较远一端的阻抗值；对于末端保护， Z L 的取值为所述双端电源区域末端保护到所述双端电源区域内各条线路上距离分布式电源较远一端的阻抗值；在辐射状区域内，若线路保护存在过电流保护动作信息或者首端保护补偿阻抗极性信息为负的情况，则判断辐射状区域内是否存在CT断线的情况，并根据CT断线的存在情况，所述线路保护或者首端保护利用5G通信向对应的目标保护发送闭锁信号或者跳闸指令；在双端电源区域内，若存在首端保护或末端保护补偿阻抗极性信息为负的情况，则首端保护和末端保护判断双端电源区域内是否仅含有一条线路，并根据双端电源区域内含有的线路的数量，确定故障的具体位置，根据故障的具体位置，利用5G通信向对应的目标保护发送跳闸指令。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，补偿阻抗极性判据的表达式如下： ；式中： 为补偿阻抗极性值， 为测量阻抗值； 为整定阻抗值。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据CT断线的存在情况，所述线路保护或者首端保护利用5G通信向对应的目标保护发送闭锁信号或者跳闸指令，包括：若不存在CT断线的情况，则产生过电流保护动作信息的保护分别借助5G通信向与其相邻且更靠近系统侧的保护发送闭锁信号，并且当存在过电流保护动作信息且未收到闭锁信号的保护跳开其处断路器时，判断故障位置在辐射状区域的过电流保护动作信息不一致的两个保护之间的线路上；若存在CT断线的情况，结合所述辐射状区域首端保护内各个整定阻抗对应的补偿阻抗极性信息实现故障线路定位；若首端保护中只有保护范围最大的整定阻抗对应的补偿阻抗的极性为负，判断故障位置在距离首端保护最远的线路上，并借助5G通信向距离首端保护最远的线路上的保护发送跳闸指令；若首端保护中各个整定阻抗对应的补偿阻抗极性信息均为负，判断故障位置在首端保护所在线路上，并借助5G通信向距离系统最近的线路保护发送跳闸指令；若首端保护中保护范围最大的整定阻抗对应的补偿阻抗的极性为正、且其他整定阻抗对应的补偿阻抗极性信息均为负或者有正有负，则判断故障位置在除去保护范围最大对应整定阻抗之外的、两个大小相邻且补偿阻抗极性信息相反的整定阻抗所对应保护范围的非重叠区域，并借助5G通信向非重叠区域中的保护发送跳闸指令；若前述补偿阻抗极性信息相反的情况依然存在，则借助5G通信继续向与前述已跳闸保护相邻且更靠近系统的保护发送跳闸指令。 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据双端电源区域内含有的线路的数量，确定故障的具体位置，根据故障的具体位置，利用5G通信向对应的目标保护发送跳闸指令，包括：当双端电源区域内仅含有一条线路时，判断故障点位于该线路上，所述双端电源区域的首端保护和末端保护分别跳开其处断路器，并借助5G通信向对端保护发送跳闸指令，以可靠切除故障线路；当双端电源区域内不只含有一条线路时，若双端电源区域含有多条线路且首端保护或末端保护的所有补偿阻抗的极性均为负，则判断故障点位于首端保护或末端保护所在线路上，首端保护或末端保护跳开其处断路器，并借助5G通信向本保护所在线路的对端保护发送跳闸指令；若双端电源区域含有多条线路且首端保护和末端保护中保护范围相对大小一致的各个整定阻抗对应的补偿阻抗的极性均为负，则判断故障位于重叠范围最小的线路上，首端保护和末端保护均借助5G通信向该线路两端保护发送跳闸信息；若双端电源区域含有多条线路且首端保护或末端保护中两个大小相邻的整定阻抗对应的补偿阻抗极性信息相反，则判断故障位置在首端保护或末端保护中两个大小相邻的整定阻抗对应保护范围的非重叠区域上；由首端保护或末端保护借助5G通信向该非重叠区域内的保护发送跳闸指令，再结合过电流保护动作信息或补偿阻抗极性信息来判断故障的具体位置；若首端保护存在补充阻抗极性信息相反、已向非重叠区域内的保护发送跳闸指令、并且此时靠近系统侧的保护仍然存在过电流保护动作信息或首端保护中对应的补偿阻抗极性仍然为负，则首端保护借助5G通信继续向与已跳闸保护相邻且更靠近系统侧的保护发送跳闸指令；若末端保护存在补充阻抗极性信息相反、已向非重叠区域内的保护发送跳闸指令、并且此时靠近分布式电源侧的保护仍然存在过电流保护动作信息或末端保护中对应的补偿阻抗极性仍然为负，则末端保护借助5G通信继续向与已跳闸保护相邻且更靠近分布式电源侧的保护发送跳闸指令。 5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将馈线首端和分布式电源并网点之间的区域定义为双端电源区域，将馈线中距离系统最远的分布式电源并网点和馈线末端之间的区域以及没有分布式电源接入的馈线定义为辐射状区域。 6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在双端电源区域内，将距离系统最近的保护定义为双端电源区域首端保护，将距离分布式电源并网点最近的保护定义为双端电源区域末端保护；在辐射状区域内，将距离系统最近的保护定义为辐射状区域首端保护；在辐射状区域内，对于两个相邻保护，定义靠近系统侧的保护为另一个相邻保护的上游保护。 7.一种基于状态量信息的有源配电网保护装置，其特征在于，包括：判据构建模块，用于利用馈线首端和分布式电源并网点处的电压电流信息，构建补偿阻抗极性判据；第一判断模块，用于在有源配电网中，各个双端电源区域和辐射状区域内的各个保护分别采集电流信息并判断是否存在过电流保护动作信息，各个双端电源区域和辐射状区域内的各个首端保护和末端保护分别结合各自整定阻抗和补偿阻抗极性判据，判断补偿阻抗极性信息；辐射状区域的首端保护以及双端电源区域的首端保护和末端保护中整定阻抗设置如下：对于辐射状区域，所述辐射状区域内距离系统最近的首端保护按照 计算得到整定阻抗的大小，且设置其整定阻抗 Z set 的个数等于所述辐射状区域内线路条数 n 加上1；对于其中 n 个整定阻抗，在整定计算过程中，可靠系数 K rel_d 取值为1.1~1.2， Z L 的取值为所述辐射状区域首端保护到所述辐射状区域内各条线路上距离系统较远一端的阻抗值；对于剩余的一个整定阻抗，在整定计算过程中，可靠系数 K rel_d 取值为0.8~0.9， Z L 的取值为首端保护所在线路全长；对于双端电源区域，所述双端电源区域内首端保护和末端保护均按照 计算得到整定阻抗的大小，且设置其整定阻抗 Z set 的个数与区域内线路的条数 n 相等；其中，可靠系数 K rel_u 取0.8~0.9；对于首端保护， Z L 的取值为所述双端电源区域首端保护到所述双端电源区域内各条线路上距离系统较远一端的阻抗值；对于末端保护， Z L 的取值为所述双端电源区域末端保护到所述双端电源区域内各条线路上距离分布式电源较远一端的阻抗值；第二判断模块，用于在辐射状区域内，若线路保护存在过电流保护动作信息或者首端保护补偿阻抗极性信息为负的情况，则判断辐射状区域内是否存在CT断线的情况，并根据CT断线的存在情况，所述线路保护或者首端保护利用5G通信向对应的目标保护发送闭锁信号或者跳闸指令；第三判断模块，用于在双端电源区域内，若存在首端保护或末端保护补偿阻抗极性信息为负的情况，则首端保护和末端保护判断双端电源区域内是否仅含有一条线路，并根据双端电源区域内含有的线路的数量，确定故障的具体位置，根据故障的具体位置，利用5G通信向对应的目标保护发送跳闸指令。 8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述权利要求1-6任一所述的方法。 9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现上述权利要求1-6任一所述的方法。