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傳統(tǒng)繼電保護(hù)研究往往將抗電流互感器（CT）飽和視作離線判據(jù)整定的必要條件，實(shí)際上，利用在線快速重構(gòu)所得電流數(shù)據(jù)參與保護(hù)計(jì)算是一種新思路。但在風(fēng)電接入系統(tǒng)后，流經(jīng)電流互感器的是風(fēng)電與同步機(jī)的混合故障電流，然而現(xiàn)有的電流重構(gòu)數(shù)值計(jì)算方法無法對含間諧波的復(fù)雜電流建模，在風(fēng)電接入電網(wǎng)容量增大后該問題將更為突出。

此外，現(xiàn)有數(shù)據(jù)驅(qū)動方法雖然具有應(yīng)對復(fù)雜電流作用下電流互感器飽和的潛力，但很少有研究將影響電流互感器飽和的各因素考慮全面，也未計(jì)及間諧波和噪聲干擾的影響，將含噪聲的實(shí)際電流輸入數(shù)據(jù)驅(qū)動模型中可能產(chǎn)生較大誤差，尤其是缺乏驗(yàn)證能否滿足保護(hù)的實(shí)時性要求，這是現(xiàn)有數(shù)據(jù)驅(qū)動方法的盲點(diǎn)。

針對相關(guān)研究的缺陷，強(qiáng)電磁工程與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（華中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院）的黃梓欣、林湘寧、馬嘯、吳宇奇、魏繁榮，在2022年第19期《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》上撰文，在現(xiàn)有方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，提出一種能在各種電流互感器飽和工況下進(jìn)行高精度電流重構(gòu)的方法，具有一定的抗噪能力和較快的運(yùn)算速度，能滿足繼電保護(hù)的應(yīng)用需求。

圖1 所提方法的理論框架

該含風(fēng)電繼電保護(hù)應(yīng)用中的電流互感器飽和電流重構(gòu)方法主要分為主要分為離線訓(xùn)練與在線應(yīng)用兩個階段。離線階段：首先結(jié)合影響電流互感器飽和的多重因素生成樣本數(shù)據(jù)集，然后訓(xùn)練堆疊式長短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Stacked LSTM），繼而構(gòu)建電流互感器二次電流到一次電流的映射模型，再結(jié)合貝葉斯優(yōu)化求取模型最優(yōu)超參數(shù)；在線階段：首先對故障后電流互感器半周二次電流進(jìn)行白噪聲降噪，再將其輸入離線模型重構(gòu)整周一次電流，最后利用重構(gòu)電流數(shù)據(jù)參與保護(hù)計(jì)算。

在大規(guī)模風(fēng)電接入的母線系統(tǒng)中，該方法能不受DFIG故障電流中轉(zhuǎn)速頻間諧波分量和Crowbar投入導(dǎo)致電流波形陡度變化的影響，相較于時差法，能在3ms內(nèi)快速飽和場景下實(shí)現(xiàn)電流高精度重構(gòu)。

研究人員指出，該方法充分利用了LSTM處理時間序列問題的優(yōu)勢，消除了噪聲對模型預(yù)測的影響，可用于含噪聲和間諧波的復(fù)雜飽和電流重構(gòu)，為繼電保護(hù)提供真實(shí)有效的數(shù)據(jù)從而，為復(fù)雜電流作用下繼電保護(hù)面臨的電流互感器飽和問題提供了一種新的解決思路。同時，他們也表示，該方法尚存在待優(yōu)化的空間，如對輸入數(shù)據(jù)的長度需求有待進(jìn)一步縮短，將在后續(xù)研究中開展。

本文編自2022年第19期《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》，論文標(biāo)題為“含風(fēng)電繼電保護(hù)應(yīng)用中的電流互感器飽和電流重構(gòu)方法”。本課題得到國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目的支持。