本发明属于风电场送出线路保护领域，特别涉及一种双端弱馈交流系统的改进型电流差动保护方法及相关装置。
背景技术：
1、新能源经柔直送出工程成为规模化新能源并网的必然发展趋势，其双端弱馈交流系统往往由100％电力电子型电力设备组成，线路两端换流器故障后采取的传统故障控制策略使得故障电流受限，导致传统电流差动保护性能降低。而针对传统电流差动保护性能降低的问题国内外诸多学者的改进方案未能将控制策略改进和保护方案改进充分有效融合。鉴于双端弱馈交流系统的特殊性，有必要基于换流器的故障控制策略改进电流差动保护的判据，更好的解决电流差动保护在全电力电子化的双端弱馈交流系统中存在的不适应问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种双端弱馈交流系统的改进型电流差动保护方法及相关装置，以解决传统负序电流抑制控制策略下电流差动保护在双端弱馈交流系统中的不适应问题。
2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
3、第一方面，本发明提供一种双端弱馈交流系统电流差动保护方法，包括：
4、负序电压抑制和降压v/f控制策略相结合，得到结合控制策略对双端弱馈交流系统柔直侧换流器进行控制；
5、采集线路两侧保护安装处的电流幅值信息，在结合控制策略的基础上，更新电流差动保护判据；
6、在结合控制策略和更新后电流差动保护判据的基础上，当双端弱馈交流系统线路发生故障时，线路两侧保护安装处实时采集电流的幅值信号；
7、故障后，线路两侧保护安装处的电流信号经过结合控制策略调制，利用更新后电流差动保护判据对线路两侧保护安装处的采集到的电流的幅值信号进行判别，判断是否为区内故障。
8、可选的，采集线路两侧保护安装处的电流幅值信息，包括：
9、交流系统线路电流差动保护判据为：
10、
11、式中：icd为差动电流；izd为制动电流；k为制动系数；k一般在0.5～0.8范围内取值，本文取0.8；
12、由上式得线路两侧电流幅值比λ和相角差δ为：
13、
14、式中：λ为两侧电流幅值比；δ为两侧电流相角差；max{·}，min{·}分别表示取两个相量中幅值最大和最小的相量。
15、可选的，在结合控制策略的基础上，更新电流差动保护判据，包括：
16、幅值比和制动系数的关系为：
17、
18、构造如下函数作为更新后的电流差动保护判据：
19、
20、可选的，在结合控制策略和更新后电流差动保护判据的基础上，当双端弱馈交流系统线路发生故障时，线路两侧保护安装处实时采集电流的幅值信号，包括：
21、采用电力系统当中的电流互感器采集电压电流信号，采集到的信号经过fft变换求解电流的幅值和相位。
22、可选的，利用更新后电流差动保护判据对线路两侧保护安装处的采集到的电流的幅值信号进行判别，判断是否为区内故障，包括：
23、当f(λ,δ)>0时，判定故障为区内故障；当f(λ,δ)＝0时，判定电流差动保护处于临界动作状态；当f(λ,δ)<0时，判定故障为区外故障。
24、可选的，是判定故障前，基于自适应函数的高灵敏度电流差动保护：
25、基于两侧电流幅值比的改进型电流差动保护，保护判据如式(13)所示：
26、
27、式中：g1(kmax)，g2(kmin)分别为差动电流和制动电流的自适应校正函数；
28、在式(13)中分别引入自适应函数g1(kmax)，g2(kmin)为：
29、
30、式中：kmax、kmin分别为mmc侧和新能源侧电流幅值差与最小、最大电流幅值比，即为：
31、
32、区外故障时，根据式(14)可知g1(kmax)＝g2(kmin)＝1，区内故障时，明显大于g1(kmax)>1增大差动电流，减少制动电流，提升灵敏度。
33、第二方面，本发明提供一种双端弱馈交流系统电流差动保护系统，包括：
34、控制策略更新模块，用于负序电压抑制和降压v/f控制策略相结合，得到结合控制策略对双端弱馈交流系统柔直侧换流器进行控制；
35、保护判据更新模块，用于采集线路两侧保护安装处的电流幅值信息，在结合控制策略的基础上，更新电流差动保护判据；
36、电流采集模块，用于在结合控制策略和更新后电流差动保护判据的基础上，当双端弱馈交流系统线路发生故障时，线路两侧保护安装处实时采集电流的幅值信号；
37、故障判断模块，用于故障后，线路两侧保护安装处的电流信号经过结合控制策略调制，利用更新后电流差动保护判据对线路两侧保护安装处的采集到的电流的幅值信号进行判别，判断是否为区内故障。
38、可选的，利用更新后电流差动保护判据对线路两侧保护安装处的采集到的电流的幅值信号进行判别，判断是否为区内故障，包括：
39、当f(λ,δ)>0时，判定故障为区内故障；当f(λ,δ)＝0时，判定电流差动保护处于临界动作状态；当f(λ,δ)<0时，判定故障为区外故障；
40、是判定故障前，基于自适应函数的高灵敏度电流差动保护：
41、基于两侧电流幅值比的改进型电流差动保护，保护判据如式(13)所示：
42、
43、式中：g1(kmax)，g2(kmin)分别为差动电流和制动电流的自适应校正函数；
44、在式(13)中分别引入自适应函数g1(kmax)，g2(kmin)为：
45、
46、式中：kmax、kmin分别为mmc侧和新能源侧电流幅值差与最小、最大电流幅值比，即为：
47、
48、区外故障时，根据式(14)可知g1(kmax)＝g2(kmin)＝1，区内故障时，明显大于g1(kmax)>1增大差动电流，减少制动电流，提升灵敏度。
49、第三方面，本发明提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现一种双端弱馈交流系统电流差动保护方法的步骤。
50、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现一种双端弱馈交流系统电流差动保护方法的步骤。
51、与现有技术相比，本发明有以下技术效果：
52、本发明首先基于换流器的控制策略改进——负序电压抑制和降压v/f协同控制，对传统电流差动保护从根本上进行改进。其次，考虑的电流差动保护灵敏度不足，从保护判据着手利用电流幅值构造自适应函数改进传统电流差动保护判据去提升电流差动保护灵敏度。具体保护流程为：当双端弱馈交流系统输电线路发生故障时，首先，对双端弱馈交流系统线路保护安装处进行实时电流信号采集，对采集的电流信号进行解耦预处理，得到线路两侧频域电流信号；在得到两侧电流幅值信号的基础上，利用提出的保护判据对数据进行处理，得到改进判据后差动电流和制动电流的比值和保护阈值进行比较。最后，当得到的差动电流和制动电流的比值大于保护阈值时判定故障为区内故障，当差动电流和制动电流的比值小于保护阈值时，判定故障为区外故障。保护方法适用于各种故障类型，具备较强的抗过渡电阻能力和抗噪声能力，能耐受300ω过渡电阻和25db高斯白噪声。
1.一种双端弱馈交流系统电流差动保护方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种双端弱馈交流系统电流差动保护方法，其特征在于，采集线路两侧保护安装处的电流幅值信息，包括：
3.根据权利要求2所述的一种双端弱馈交流系统电流差动保护方法，其特征在于，在结合控制策略的基础上，更新电流差动保护判据，包括：
4.根据权利要求1所述的一种双端弱馈交流系统电流差动保护方法，其特征在于，在结合控制策略和更新后电流差动保护判据的基础上，当双端弱馈交流系统线路发生故障时，线路两侧保护安装处实时采集电流的幅值信号，包括：
5.根据权利要求3所述的一种双端弱馈交流系统电流差动保护方法，其特征在于，利用更新后电流差动保护判据对线路两侧保护安装处的采集到的电流的幅值信号进行判别，判断是否为区内故障，包括：
6.根据权利要求5所述的一种双端弱馈交流系统电流差动保护方法，其特征在于，是判定故障前，基于自适应函数的高灵敏度电流差动保护：
7.一种双端弱馈交流系统电流差动保护系统，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的一种双端弱馈交流系统电流差动保护系统，其特征在于，利用更新后电流差动保护判据对线路两侧保护安装处的采集到的电流的幅值信号进行判别，判断是否为区内故障，包括：
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述一种双端弱馈交流系统电流差动保护方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述一种双端弱馈交流系统电流差动保护方法的步骤。
