[發(fā)明專利]基于自適應(yīng)電流保護(hù)協(xié)同因子的區(qū)域保護(hù)系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410073988.4
• 申請日: 2014-03-01
• 公開（公告）號: CN103779852A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬靜;郭雅蓉;丁秀香;黃天意;王增平
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 北京麟保德和知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11428
• 代理人: 周愷豐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)故障識別技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于自適應(yīng)電流保護(hù)協(xié)同因子的區(qū)域保護(hù)系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的繼電保護(hù)通常將離線整定的固定值帶入保護(hù)判據(jù)進(jìn)行判斷，在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行方式多變的電網(wǎng)中，傳統(tǒng)的繼電保護(hù)已經(jīng)難以滿足系統(tǒng)安全穩(wěn)定的要求。近年來，自適應(yīng)繼電保護(hù)研究的日趨成熟，以及區(qū)域通信技術(shù)研究的不斷深入，為構(gòu)建能夠適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的區(qū)域后備保護(hù)系統(tǒng)提供了契機(jī)。

目前，基于區(qū)域信息改善和提高繼電保護(hù)性能的研究大致分為三類：(1)通過對潮流轉(zhuǎn)移的研究，在區(qū)域電網(wǎng)安穩(wěn)控制系統(tǒng)的配合下，有效切除過負(fù)荷元件，達(dá)到防止后備保護(hù)連鎖跳閘的目的；(2)通過對區(qū)域多源信息的有效利用形成新的區(qū)域后備保護(hù)算法，在識別故障區(qū)域的基礎(chǔ)上快速切除故障元件，從而提高繼電保護(hù)性能；(3)電網(wǎng)在線自適應(yīng)整定計(jì)算，即在當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行方式下對繼電保護(hù)特別是后備保護(hù)進(jìn)行在線整定，使繼電保護(hù)保持較高的靈敏性和選擇性，處于最佳工作狀態(tài)。

在微機(jī)保護(hù)發(fā)展初期，對自適應(yīng)電流保護(hù)的研究主要基于本地信息進(jìn)行整定計(jì)算，隨著廣域通信技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)基于廣域信息的自適應(yīng)電流保護(hù)的條件日臻成熟。然而，通信技術(shù)的可靠性仍是制約區(qū)域后備保護(hù)工程實(shí)現(xiàn)的瓶頸，如何在通信異常的情況下利用多源信息可靠識別故障是區(qū)域后備保護(hù)研究的一大難點(diǎn)。再者，基于PMU的廣域信息延時(shí)問題難以避免，信息的同步性仍不能得到有效保障，在構(gòu)建區(qū)域后備保護(hù)方案時(shí)還需考慮通信系統(tǒng)非同步的問題。

針對上述問題，本發(fā)明提出了一種基于自適應(yīng)電流保護(hù)協(xié)同因子的區(qū)域保護(hù)系統(tǒng)及其方法。首先，將自適應(yīng)電流保護(hù)動(dòng)作情況在故障識別中的作用定義為自適應(yīng)電流保護(hù)的效用度，并將其作為信息融合的權(quán)重，構(gòu)建自適應(yīng)電流保護(hù)協(xié)同度函數(shù)以及自適應(yīng)電流保護(hù)協(xié)同度期望函數(shù)；然后，將自適應(yīng)電流保護(hù)協(xié)同度函數(shù)與協(xié)同度期望函數(shù)的比值定義為自適應(yīng)電流保護(hù)協(xié)同因子；最后，通過判斷自適應(yīng)電流保護(hù)協(xié)同因子的大小定位故障。該發(fā)明引入了自適應(yīng)電流保護(hù)判據(jù)，可在線完成保護(hù)的整定計(jì)算以及故障判斷，并能自適應(yīng)電網(wǎng)運(yùn)行方式的變化；同時(shí)，該算法中自適應(yīng)電流保護(hù)判據(jù)的形成與保護(hù)動(dòng)作值的獲取不依賴于通信系統(tǒng)的同步性。在自適應(yīng)電流保護(hù)動(dòng)作信息高位數(shù)缺失或錯(cuò)誤的情況下，利用本發(fā)明仍能對故障進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種基于自適應(yīng)電流保護(hù)協(xié)同因子的區(qū)域保護(hù)系統(tǒng)及其方法，用于解決現(xiàn)有區(qū)域后備保護(hù)保護(hù)功能容錯(cuò)性較低并依賴數(shù)據(jù)同步性的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是，一種基于自適應(yīng)電流保護(hù)協(xié)同因子的區(qū)域保護(hù)系統(tǒng)，其特征是所述區(qū)域保護(hù)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、保護(hù)效用度整定模塊、保護(hù)協(xié)同度函數(shù)生成模塊、保護(hù)協(xié)同度期望函數(shù)生成模塊和故障識別模塊；

所述數(shù)據(jù)采集模塊分別與保護(hù)效用度整定模塊和保護(hù)協(xié)同度函數(shù)生成模塊相連；

所述保護(hù)效用度整定模塊分別與數(shù)據(jù)采集模塊、保護(hù)協(xié)同度函數(shù)生成模塊和保護(hù)協(xié)同度期望函數(shù)生成模塊相連；

所述保護(hù)協(xié)同度函數(shù)生成模塊分別與數(shù)據(jù)采集模塊、保護(hù)效用度整定模塊和故障識別模塊相連；

所述保護(hù)協(xié)同度期望函數(shù)生成模塊分別與保護(hù)效用度整定模塊和故障識別模塊相連；

所述故障識別模塊分別與保護(hù)協(xié)同度函數(shù)生成模塊和保護(hù)協(xié)同度期望函數(shù)生成模塊相連；

所述數(shù)據(jù)采集模塊用于采集保護(hù)區(qū)域中各個(gè)自適應(yīng)電流保護(hù)的整定值和保護(hù)動(dòng)作實(shí)際狀態(tài)，并將采集到的各個(gè)自適應(yīng)保護(hù)的電流整定值發(fā)送至保護(hù)效用度整定模塊，將采集到的各個(gè)保護(hù)動(dòng)作實(shí)際狀態(tài)發(fā)送至保護(hù)協(xié)同度函數(shù)生成模塊；

其中，自適應(yīng)電流保護(hù)的整定值包括自適應(yīng)電流保護(hù)的I段整定值、自適應(yīng)電流保護(hù)的II段整定值和自適應(yīng)電流保護(hù)的III段整定值；

自適應(yīng)電流保護(hù)的實(shí)際狀態(tài)包括自適應(yīng)電流保護(hù)的I段實(shí)際狀態(tài)、自適應(yīng)電流保護(hù)的II段實(shí)際狀態(tài)和自適應(yīng)電流保護(hù)的III段實(shí)際狀態(tài)；

實(shí)際狀態(tài)包括動(dòng)作狀態(tài)和不動(dòng)作狀態(tài)；

所述保護(hù)效用度整定模塊用于根據(jù)各個(gè)自適應(yīng)電流保護(hù)的整定值，計(jì)算各個(gè)自適應(yīng)電流保護(hù)的效用度，再將各個(gè)自適應(yīng)電流保護(hù)的效用度發(fā)送至保護(hù)協(xié)同度函數(shù)生成模塊和保護(hù)協(xié)同度期望函數(shù)生成模塊；其中，所述各個(gè)自適應(yīng)電流保護(hù)的效用度包括各個(gè)自適應(yīng)電流保護(hù)的I段效用度、各個(gè)自適應(yīng)電流保護(hù)的II段效用度和各個(gè)自適應(yīng)電流保護(hù)的III段效用度；

所述保護(hù)協(xié)同度函數(shù)生成模塊用于根據(jù)各個(gè)自適應(yīng)電流保護(hù)的實(shí)際狀態(tài)和各個(gè)自適應(yīng)電流保護(hù)的效用度，計(jì)算各條線路的保護(hù)協(xié)同度函數(shù)值，再將各條線路的保護(hù)協(xié)同度函數(shù)值發(fā)送至故障識別模塊；