一种交直流电网故障位置的确定方法及相关组件与流程

本发明涉及电网维护领域，特别是涉及一种交直流电网故障位置的确定方法及相关组件。

背景技术：

1、随着双碳目标持续推进，交直流电网中接入的分布式电源日益增多，电能替代导致配网的负荷不断增大。直流交直流电网能够提高配电传输容量，多端柔性直流交直流电网将成为配电系统的新型态。由于交直流电网的线路连接方式较多且线路较为复杂，当某一线路出现故障时，无法确定故障出现的位置，进而进行后续的保护处理。现有技术中利用故障电流零模和线模分量来判断故障线路，分别利用电流反行波的线模分量差异和线模零模分量传播速度差值作为保护判据，但行波在传输过程中存在色散和衰减，过渡电阻较大时保护可靠性有待商榷。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种交直流电网故障位置的确定方法及相关组件，可以对故障出现的位置进行准确的判断，控制出现故障的传输线两端的断路器断开，进而使用保护电路。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种交直流电网故障位置的确定方法，应用于交直流电网中的控制器，所述交直流电网包括a个第一变流器及b个第二变流器，所述第一变流器的第一端接交流电源，所述第一变流器的第二端接直流母线，所述第二变流器的第一端接直流母线，所述第二变流器的第二端接交流电源，所述第一变流器和所述第二变流器用于对直流电和交流电进行转换，每个所述第一变流器及所述第二变流器均至少与一个所述第一变流器或所述第二变流器依次通过第一断路器、第一电抗器、传输线、第二电抗器及第二断路器连接，所述交直流电网中至少存在一个所述第一变流器与一个所述第二变流器依次通过所述第一断路器、所述第一电抗器、所述传输线、所述第二电抗器及所述第二断路器连接；

3、所述方法包括：

4、在所述第一电抗器的电压的变化率大于第一阈值时，则判定当前交直流电网中出现故障；

5、根据所述第一电抗器的正极的电压与负极的电压的比值及比值与故障类型的对应关系确定所述故障类型，所述故障类型包括正极故障及负极故障；

6、根据所述第一电抗器的电压的值确定故障的传输线是否为所述第一电抗器与所述第二电抗器之间的传输线；

7、在所述故障的传输线为所述第一电抗器与所述第二电抗器之间的传输线时控制所述第一断路器及所述第二断路器断开。

8、优选的，在所述第一电抗器的电压的变化率大于第一阈值时，则判定当前交直流电网中出现故障，包括：

9、以m个采样周期获取到的所述第一电抗器的电压作为一组数据；

10、在当前组的m个所述第一电抗器的电压与上一组的m个所述第一电抗器的电压的差均大于第一阈值时，则判定当前交直流电网中出现故障。

11、优选的，在所述第一电抗器的电压的变化率大于第一阈值时，则判定当前交直流电网中出现故障，包括：

12、在所述第一电抗器的正极电压的变化率的绝对值大于所述第一阈值或所述第一电抗器的负极电压的变化率的绝对值大于所述第一阈值时，则判定当前交直流电网中出现故障。

13、优选的，所述传输线为三级三线传输线，包括正极线、负极线及接地线，所述故障类型包括正极故障、负极故障或双极故障中的一种，所述正极故障为所述正极线与所述接地线连接，所述负极故障为所述负极线与所述接地线连接，所述双极故障为所述正极线与所述负极线连接。

14、优选的，根据所述第一电抗器的正极的电压与负极的电压的比值及比值与故障类型的对应关系确定所述故障类型，包括：

15、获取所述第一电抗器的正极的电压与负极的电压的比值；

16、在所述比值大于第二阈值时，判定所述故障类型为正极故障；

17、在所述比值大于第二阈值的倒数，小于第二阈值时，判定所述故障类型为双极故障；

18、在所述比值小于所述第二阈值倒数时，判定所述故障类型为负极故障。

19、优选的，在判定所述故障类型为双极故障时，根据所述第一电抗器的电压确定故障的传输线是否为所述第一电抗器与所述第二电抗器之间的传输线包括：

20、判断预设时间内的所述第一电抗器的正极电压或负极电压的平均值是否大于第三阈值；

21、若是，则判定故障的传输线为所述第一电抗器与所述第二电抗器之间的传输线。

22、优选的，在判定所述故障类型为正极故障或负极故障时，根据所述第一电抗器的电压确定故障的传输线是否为所述第一电抗器与所述第二电抗器之间的传输线包括：

23、判断预设时间内的所述第一电抗器的正极电压的平均值是否大于第四阈值或所述第一电抗器的负极电压的平均值是否大于第四阈值；

24、若是，则判定故障的传输线为所述第一电抗器与所述第二电抗器之间的传输线。

25、为解决上述技术问题，本发明还提供了一种交直流电网故障位置的确定系统，应用于交直流电网中的控制器，所述交直流电网包括a个第一变流器及b个第二变流器，所述第一变流器的第一端接交流电源，所述第一变流器的第二端接直流母线，所述第二变流器的第一端接直流母线，所述第二变流器的第二端接交流电源，所述第一变流器用于将交流电转换为直流电，所述第二变流器用于将直流电转换为交流电，每个所述第一变流器及所述第二变流器均至少与一个所述第一变流器或所述第二变流器依次通过第一断路器、第一电抗器、传输线、第二电抗器及第二断路器连接，所述交直流电网中至少存在一个所述第一变流器与一个所述第二变流器依次通过所述第一断路器、所述第一电抗器、所述传输线、所述第二电抗器及所述第二断路器连接；

26、所述系统包括：

27、判定单元，用于在所述第一电抗器的电压的变化率大于第一阈值时，则判定当前交直流电网中出现故障；

28、第一确定单元，用于根据所述第一电抗器的正极的电压与负极的电压的比值及比值与故障类型的对应关系确定所述故障类型，所述故障类型包括正极故障或负极故障；

29、第二确定单元，用于根据所述第一电抗器的电压确定故障的传输线是否为所述第一电抗器与所述第二电抗器之间的传输线；

30、控制单元，用于在所述故障的传输线为所述第一电抗器与所述第二电抗器之间的传输线时控制所述第一断路器及所述第二断路器断开。

31、为解决上述技术问题，本发明还提供了一种交直流电网故障位置的确定装置，包括：

32、存储器，用于存储计算机程序；

33、处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述交直流电网故障位置的确定方法的步骤。

34、为解决上述技术问题，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质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上述交直流电网故障位置的确定方法的步骤。

35、本技术提供了一种交直流电网故障位置的确定方法及相关组件，应用于电网维护领域，应用于交直流电网中的控制器，该方法包括：在第一电抗器的电压的变化率大于第一阈值时，则判定当前交直流电网中出现故障；根据第一电抗器的正极的电压与负极的电压的比值及比值与故障类型的对应关系确定故障类型；根据第一电抗器的电压确定故障的传输线是否为第一电抗器与第二电抗器之间的传输线。依次确定当前电网是否出现故障、出现故障的类型和出现故障的位置，可以对故障出现的位置进行准确的判断，控制出现故障的传输线两端的断路器断开，进而使用保护电路。