融合全连接神经网络的距离保护方法及其装置、电子设备与流程
本发明涉及电力系统或其他相关领域，具体而言，涉及一种融合全连接神经网络的距离保护方法及其装置、电子设备。
背景技术：
1、在电力系统技术领域，距离保护又称为阻抗保护，是利用短路故障时电压和电流同时变化的特征，计算电压与电流的比值，判断线路故障点到保护装置安装处的距离，并根据距离远近确定保护动作的一种保护策略。保护装置的核心部件是阻抗继电器，通过计算加在继电器上的电压与流过继电器上的电流的比值得到测量阻抗，测量阻抗与故障点到保护装置安装处的距离成正比。与电流、电压保护相比，距离保护具有更高的灵敏性，能够通过跳闸处理有选择性地切除故障元件，将故障线路隔离在正常运行的电网之外。
2、相关技术中，现有的距离保护策略容易受到过负荷、电压互感器断线(即pt断线)、震荡、数据错误等异常运行状态的影响而导致距离保护动作发生误动，针对该问题，技术人员在距离保护策略中配置了多种防误动措施，比如：基于正序补偿电压和相补偿电压相位之间的关系区分过负荷和单相接地故障，实现过负荷闭锁处理；基于负序电压与定值的关系区分pt断线和单相接地故障，实现pt断线闭锁处理；利用阻抗变化率在线路发生振荡与线路发生短路时的差异实现振荡闭锁处理；在传输数据后面加入校验位降低数据传输错误的概率。目前距离保护策略虽然配置了如pt断线闭锁、振荡闭锁等多种防误动措施，但其在线路处于异常运行状态时发生距离保护动作误动仍无法避免。
3、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、本发明实施例提供了一种融合全连接神经网络的距离保护方法及其装置、电子设备，以至少解决相关技术中线路处于异常运行状态时，发生距离保护动作误动的技术问题。
2、根据本发明实施例的一个方面，提供了一种融合全连接神经网络的距离保护方法，保护装置安装在保护线路中，包括：采集保护线路中测量点处的三相电压与三相电流；根据三相电压与三相电流得到测量阻抗，基于测量阻抗与预设阻抗阈值，得到测量点的第一运行状态，其中，第一运行状态为故障状态或未故障状态；在测量点处于故障状态的情况下，基于测量阻抗与预设整定阻抗，判断测量点相对于保护区域的位置，得到第一输出结果，其中，保护区域为保护装置所能覆盖的线路范围；将三相电压与三相电流输入全连接神经网络，得到测量点的第二运行状态，基于第二运行状态得到第二输出结果，其中，第二运行状态包括故障状态以及异常运行状态；基于第一输出结果和第二输出结果，确定距离保护动作。
3、可选地，根据三相电压与三相电流得到测量阻抗，基于测量阻抗与预设阻抗阈值，得到测量点的第一运行状态的步骤，包括：将三相电压与三相电流输入第一公式，计算得到第一测量阻抗；获取保护线路的第一阻抗阈值；在第一测量阻抗小于第一阻抗阈值的情况下，判定测量点处于故障状态，将第一运行状态定义为故障状态。
4、可选地，根据三相电压与三相电流得到测量阻抗，基于测量阻抗与预设阻抗阈值，得到测量点的第一运行状态的步骤，还包括：将三相电流输入第二公式，计算得到零序电流；将零序电流、三相电压以及三相电流输入第三公式，计算得到第二测量阻抗；获取保护线路的第二阻抗阈值；在第二测量阻抗小于第二阻抗阈值的情况下，判定测量点处于故障状态，将第一运行状态定义为故障状态。
5、可选地，基于测量阻抗与预设整定阻抗，判断测量点相对于保护区域的位置，得到第一输出结果的步骤，包括：获取第一整定阻抗与第二整定阻抗；在第一测量阻抗大于第一整定阻抗的情况下，判定测量点位于保护区域之外；在第一测量阻抗小于等于第一整定阻抗的情况下，判定测量点位于保护区域之内；在第二测量阻抗大于第二整定阻抗的情况下，判定测量点位于保护区域之外；在第二测量阻抗小于等于第二整定阻抗的情况下，判定测量点位于保护区域之内；在判定测量点位于保护区域之内的情况下，将第一输出结果的数值定义为第一数值；在判定测量点位于保护区域之外的情况下，将第一输出结果的数值定义为第二数值。
6、可选地，在判定测量点位于保护区域之内时，还包括：获取保护线路的单位阻抗；基于测量阻抗与单位阻抗，计算得到测量点到保护装置的距离。
7、可选地，基于第二运行状态得到第二输出结果的步骤，包括：在第二运行状态为故障状态时，定义第二输出结果的数值为第一数值；在第二运行状态为异常运行状态时，定义第二输出结果的数值为第二数值，其中，异常运行状态包括下述至少之一：过负荷状态、电压互感器断线状态、振荡状态以及数据错误状态。
8、可选地，基于第一输出结果和第二输出结果，确定距离保护动作的步骤，包括：在第一输出结果和第二输出结果的数值均为第一数值的情况下，控制保护装置执行跳闸操作；在第一输出结果的数值为第二数值、第二输出结果的数值为第一数值的情况下，控制保护装置停止执行操作；在第二输出结果的数值为第二数值的情况下，执行闭锁操作，将保护装置隔离在保护线路之外。
9、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种融合全连接神经网络的距离保护装置，包括：采集单元，用于采集保护线路中测量点处的三相电压与三相电流；第一获取单元，用于根据三相电压与三相电流得到测量阻抗，基于测量阻抗与预设阻抗阈值，得到测量点的第一运行状态，其中，第一运行状态为故障状态或未故障状态；判断单元，用于在测量点处于故障状态的情况下，基于测量阻抗与预设整定阻抗，判断测量点相对于保护区域的位置，得到第一输出结果，其中，保护区域为保护装置所能覆盖的线路范围；第二获取单元，用于将三相电压与三相电流输入全连接神经网络，得到测量点的第二运行状态，基于第二运行状态得到第二输出结果，其中，第二运行状态包括故障状态以及异常运行状态；确定单元，基于第一输出结果和第二输出结果，确定距离保护动作。
10、可选地，第一获取单元包括：第一计算模块，用于将三相电压与三相电流输入第一公式，计算得到第一测量阻抗；第一获取模块，用于获取保护线路的第一阻抗阈值；第一判定模块，用于在第一测量阻抗小于第一阻抗阈值的情况下，判定测量点处于故障状态，将第一运行状态定义为故障状态。
11、可选地，第一获取单元还包括：第二计算模块，用于将三相电流输入第二公式，计算得到零序电流；第三计算模块，用于将零序电流、三相电压以及三相电流输入第三公式，计算得到第二测量阻抗；第二获取模块，用于获取保护线路的第二阻抗阈值；第二判定模块，用于在第二测量阻抗小于第二阻抗阈值的情况下，判定测量点处于故障状态，将第一运行状态定义为故障状态。
12、可选地，判断单元包括：第三获取模块，用于获取第一整定阻抗与第二整定阻抗；第三判定模块，用于在第一测量阻抗大于第一整定阻抗的情况下，判定测量点位于保护区域之外；第四判定模块，用于在第一测量阻抗小于等于第一整定阻抗的情况下，判定测量点位于保护区域之内；第五判定模块，用于在第二测量阻抗大于第二整定阻抗的情况下，判定测量点位于保护区域之外；第六判定模块，用于在第二测量阻抗小于等于第二整定阻抗的情况下，判定测量点位于保护区域之内；第一定义模块，用于在判定测量点位于保护区域之内的情况下，将第一输出结果的数值定义为第一数值；第二定义模块，用于在判定测量点位于保护区域之外的情况下，将第一输出结果的数值定义为第二数值。
13、可选地，判断单元还包括：第四获取模块，用于获取保护线路的单位阻抗；第四计算模块，基于测量阻抗与单位阻抗，计算得到测量点到保护装置的距离。
14、可选地，第二获取单元包括：第三定义模块，用于在第二运行状态为故障状态时，定义第二输出结果的数值为第一数值；第四定义模块，用于在第二运行状态为异常运行状态时，定义第二输出结果的数值为第二数值，其中，异常运行状态包括下述至少之一：过负荷状态、电压互感器断线状态、振荡状态以及数据错误状态。
15、可选地，确定单元包括：第一控制模块，用于在第一输出结果和第二输出结果的数值均为第一数值的情况下，控制保护装置执行跳闸操作；第二控制模块，用于在第一输出结果的数值为第二数值、第二输出结果的数值为第一数值的情况下，控制保护装置停止执行操作；第三控制模块，用于在第二输出结果的数值为第二数值的情况下，执行闭锁操作，将保护装置隔离在保护线路之外。
16、根据本发明实施例的另一方面，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包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任意一项的融合全连接神经网络的距离保护方法。
17、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述任意一项的融合全连接神经网络的距离保护方法。
18、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的融合全连接神经网络的距离保护方法的步骤。
19、在本公开中，通过采集保护线路中测量点处的三相电压与三相电流，根据三相电压与三相电流得到测量阻抗，基于测量阻抗与预设阻抗阈值，得到测量点的第一运行状态，在测量点处于故障状态的情况下，基于测量阻抗与预设整定阻抗，判断测量点相对于保护区域的位置，得到第一输出结果，再将三相电压与三相电流输入全连接神经网络，得到测量点的第二运行状态，基于第二运行状态得到第二输出结果，最后基于第一输出结果和第二输出结果，确定距离保护动作，在保护线路发生故障时，控制保护装置执行跳闸操作，将故障线路隔离在正常运行的电网之外，而在保护线路处于异常运行状态时，本公开准确识别出异常运行状态，控制保护装置执行闭锁操作，将保护装置隔离在保护线路之外，以防止保护装置误执行跳闸操作，进而解决了相关技术中线路处于异常运行状态时，发生距离保护动作误动的技术问题。
技术特征：
1.一种融合全连接神经网络的距离保护方法，其特征在于，保护装置安装在保护线路中，包括：
2.根据权利要求1所述的距离保护方法，其特征在于，根据所述三相电压与所述三相电流得到测量阻抗，基于所述测量阻抗与预设阻抗阈值，得到所述测量点的第一运行状态的步骤，包括：
3.根据权利要求1所述的距离保护方法，其特征在于，根据所述三相电压与所述三相电流得到测量阻抗，基于所述测量阻抗与预设阻抗阈值，得到所述测量点的第一运行状态的步骤，还包括：
4.根据权利要求2或3所述的距离保护方法，其特征在于，基于所述测量阻抗与预设整定阻抗，判断所述测量点相对于保护区域的位置，得到第一输出结果的步骤，包括：
5.根据权利要求1所述的距离保护方法，其特征在于，在判定所述测量点位于所述保护区域之内时，还包括：
6.根据权利要求1所述的距离保护方法，其特征在于，基于所述第二运行状态得到第二输出结果的步骤，包括：
7.根据权利要求1所述的距离保护方法，其特征在于，基于所述第一输出结果和所述第二输出结果，确定距离保护动作的步骤，包括：
8.一种融合全连接神经网络的距离保护装置，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的融合全连接神经网络的距离保护方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括一个或多个处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现权利要求1至7中任意一项所述的融合全连接神经网络的距离保护方法。
技术总结
本发明公开了一种融合全连接神经网络的距离保护方法及其装置、电子设备，涉及电力系统技术领域或其他相关技术领域，其中，该方法包括：采集保护线路中测量点处的三相电压与三相电流，根据三相电压与三相电流得到测量阻抗，基于测量阻抗与预设阻抗阈值，得到测量点的第一运行状态，在测量点处于故障状态时，基于测量阻抗与预设整定阻抗，判断测量点相对于保护区域的位置，得到第一输出结果，将三相电压与三相电流输入全连接神经网络，得到测量点的第二运行状态，基于第二运行状态得到第二输出结果，基于第一输出结果和第二输出结果，确定距离保护动作。本发明解决了相关技术中线路处于异常运行状态时，发生距离保护动作误动的技术问题。
技术研发人员：潘伟浩,何满润,胡志恒,舒燕仪,陈浩悟,郭森和,何宇琪,闫珅
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5