[發明專利]一種基于分區加權故障匹配的廣域后備保護方法

有效

• 申請號: 201710545951.0
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107425511B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 童曉陽;連文超;余森林
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 王沙沙

本發明公開了一種基于分區加權故障匹配的廣域后備保護方法，包括以下步驟：(1)選擇兩端至少有一個保護啟動的線路及其相鄰線路作為疑似故障線路L_i；(2)將線路L_i劃分為m個區段，構造線路第k個區段的期望保護向量；(3)構造和收集線路L_i的實際保護向量P_i，計算線路的實際保護向量與m個區段的期望保護向量之間的區段加權故障匹配度，取其中最大值作為該線路的故障匹配度M_i；(5)構造故障判據，如果滿足故障判據，則判斷其為故障線路，如果不滿足，則判斷是否遍歷了所有疑似故障線路，如果是，則退出，否則重復步驟(1)?步驟(4)。本發明構造的線路的故障匹配度更能準確反映線路的故障程度，故障檢測的準確性高，并且容錯性更高。

技術領域

本發明涉及一種電網廣域后備保護方法，尤其涉及一種基于分區加權故障匹配的廣域后備保護方法。

背景技術

隨著電網互聯規模增大，系統結構和運行方式變得更復雜；基于本地信號的傳統保護已不能很好保證電網的安全運行；國內外多次大停電事故，尤其是美加8.14大停電，表明傳統后備保護整定不好、重負荷線路切除后潮流轉移到相鄰正常線路上使得后者上距離Ⅲ段保護誤動，形成級聯跳閘，進而發生大停電；基于廣域通信網絡的廣域后備保護在線快速準確檢測出電網故障元件成為一個重要研究方向；其特點是借助廣域通信網絡、收集相鄰關聯域內各傳統波保護元件的冗余信息，在傳統后備保護動作時限之前完成故障元件的準確檢測與快速切除；無需傳統后備保護時間配合，避免了正常線路因保護整定不當或過負荷被誤切，從而防止了故障范圍的擴大。

國內220kV以上有雙重化保護，但在傳統主保護拒動小概率事件下，由保護整定不合適、過負荷等可能造成正常線路的近后備或遠后備保護誤動與拒動；盡管當前高速廣域通信網絡的實時性和可靠性保證在0.5s內完成廣域信息傳輸，但在通信過程中仍可能會出現少量信息丟失、畸變；因此要求廣域后備保護方法必須具備高容錯性，才能快于和優于傳統后備保護；國內外學者已研究專家系統、貝葉斯網絡、保護熵、基于能量守恒原理的縱聯差動保護、信息融合、關聯矩陣等廣域后備保護故障檢測方法；例如李振興等提出一種建立多信息融合的適應度函數模型，利用信息的冗余性和保護之間的邏輯關系，反映區域內各輸電線路的故障概率；但是針對每條線路，僅給出其正常工作時的適應度值，并未考慮線路中不同區段發生故障時的適應度值，方法的容錯性收到影響；李怡萌等提出一種面向事故發展過程的動態連續診斷方法，利用保護動作出口信號，將線路故障定義為“自給模式”、“失靈模式”、“遠端模式”三種模式進行故障診斷；但對于多位信息丟失或錯誤的情況下該診斷方法的容錯性不高；現有的基于模式匹配的廣域后備保護方法在某線路故障時只給出一個保護期望值，不夠精確，沒有考慮一條線路的不同位置故障時對應的廣域保護期望啟動值的差異；沒有考慮故障線路、其相鄰正常線路出現多位保護拒動與誤動及畸變時，會使正常與故障線路的故障度接近、傳統的保護可能整定失配等，因此基于單一保護期望值的模式匹配方法會出現故障線路不正確辨識的情況。

發明內容

本發明提供一種容錯性高、辨識根準確的基于分區加權故障匹配的廣域后備保護方法。

本發明采用的技術方案是：一種基于分區加權故障匹配的廣域后備保護方法，包括以下步驟：

(1)選擇兩端至少有一個保護啟動的線路及其相鄰線路作為疑似故障線路L_i(i＝1，2，…n)；

(2)將疑似故障線路L_i劃分為m個區段，根據各區段分別故障時相應保護的啟動值及方向保護元件綜合值D，構造線路L_i第k個區段發生故障時的區段期望保護向量P_i^k；

(3)收集疑似故障線路L_i本側與對側及相鄰各線路的保護啟動值，構造線路L_i的實際保護向量P_i；