利用改进变分模态分解突变能量的直流配电网保护方法

为了有效识别环状直流配电网中的故障,提高直流配电网保护的可靠性、选择性、速动性和灵敏性,保证系统的稳定运行,提出一种利用改进变分模态分解(VMD)突变能量的线路纵联保护方法.因为VMD算法需要先设置模态数,且模态数与分解效果息息相关,所以首先利用麻雀搜索算法(SSA)找到VMD算法合适的模态数,使得在此参数下的分解效果最优.然后根据线路首末两端突变能量的差异,构造保护方案.将故障时采集的电压、电流故障分量进行 SSA-VMD分解,得到若干模态分量并计算其突变能量.根据区内、区外的突变能量大小差异构造区内、外故障判据,由故障时正负极的突变能量比值差异构造故障极判据.在 PSCAD/EMTDC 中搭建环状直流配电网模型,利用MATLAB进行保护方法验证,结果表明:在不同故障类型下,所提方法均可在 3 ms内快速可靠动作;可以识别区内外故障并实现故障选极,保护线路全长;可耐受过渡电阻 20Ω,耐受过渡电阻能力强;在 40dB噪声情况下,依旧可以识别故障,有一定的抗干扰能力.