基于故障电压比值与多信息融合的广域后备保护方法技术

基于故障电压比值与多信息融合的广域后备保护方法，包括以下步骤：（1）检测广域保护的故障区域；（2）依据故障电压比值求取线路的故障概率；（3）依据多信息融合的方法求取线路的故障概率；（4）将步骤（2）中的故障概率和步骤（3）中的故障概率加权综合获得线路的综合故障概率。本发明专利技术使广域保护兼具高容错性和在复杂工况下良好的动作性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
电网的结构日益复杂，传统基于本地测量信息的后备保护动作延时长、整定困难， 难以适应电网结构的灵活变化；而且潮流转移发生时，难以区分过负荷和线路内部故障，易 导致连锁跳闸事故。近些年，广域测量技术取得了一定的发展，广域保护也由此引起电力研 究者的普遍关注。 现如今，高压电网主保护一般采用纵联保护，整定简单，动作正确率高、速度快且 不受负荷转移的影响，而广域信息采样要求同步性，且由于采样装置或传输通道故障等原 因，易造成保护信息错误或缺失。因此，广域保护的研究主要针对后备保护，致力于提高后 备保护的性能。 2010年，张保会在文献具有容错性能的广域后备保护算法中提出，通过综合利用 距离保护信息和方向元件信息识别故障元件，所需的广域信息较少，当任一保护信息错误 或缺失时均能准确判别出故障。2010年，汪华在文献基于故障电压分布的广域后备保护算 法中提出，利用故障电压比值构建故障识别判据的广域保护算法，该算法在电网高阻接地、 故障转换、非全相运行等工况下具有良好的动作性能。2013年，王睿在文献基于相关矩阵的 电网广域后备保护算法中提出，利用本线路和相邻线路的相关保护信息识别故障线路的广 域后备保护算法，该算法有较高容错性。 利用广域信息准确识别故障元件是目前广域后备保护的研究核心之一。广域后备 保护一般采用两类信息构建故障识别判据：一类是保护动作信息；另一类是电流、电压等 可直接测得的电气量信息。 广域信息采集范围较大，且很难做到传统保护装置那样精密的抗干扰措施，传输 信息由于装置或通道故障等原因会出现保护信息缺失或错误等情况，因此广域保护对于容 错性有较高要求。并且广域后备保护在高阻接地、故障转换、非全相运行等复杂工况下不能 具备良好的动作性能。现有技术只针对广域保护的容错性或者保护在复杂工况下的动作性 能进行研究，未考虑在提高保护容错性的同时提高保护在复杂工况下的动作性能；或者在 提高保护在复杂工况下的动作性能时研究保护的容错性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服上述
技术介绍
的不足，提供一种使广域保护 兼具高容错性和在复杂工况下良好的动作性能的基于故障电压比值与多信息融合的广域 后备保护方法。 本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是，一种基于故障电压比值与多信息融合 的广域后备保护方法，包括以下步骤： (1)检测广域保护的故障区域； (2)依据故障电压比值求取线路的故障概率； (3)依据多信息融合的方法求取线路的故障概率； (4)将步骤（2)中的故障概率和步骤（3)中的故障概率加权综合获得线路的综合 故障概率。 进一步，所述步骤（1)中，检测广域保护的故障区域的具体方法如下： (1-1)构建子站启动判据满足此判据的子站将母线序电压 上传至决策中心；其中，匕,2表示母线的负序电压，表示母线的零序电压，￡^表示母线 的正序电压，Un表示母线的额定电压；KN为负序电压比值系数，其值整定为0. 1 ;1^为零序电 压比值系数，其值整定为〇. I ;KP为正序电压比值系数，其值整定为0. 5 ; (1-2)将序电压排序前3位的母线选为故障相关母线，并根据母线与线路的连接 关系，将所有与故障相关母线相连的线路选为故障疑似线路。 进一步，所述步骤（2)中，依据故障电压比值求取线路的故障概率的具体方法如 下： (2-1)利用PMU测得线路mn两端的电压匕、4,电流L、λ，利用测得的线路mn 两端的电压(>",、【>"、电流丨}"分别计算线路mn两端的故障电压估算值仏,，、仏，，计算 公式如下：，?λ^,,,-λ,Ζ,，其中，、. ?>"表示线路mn两端的电压，殳表 示线路mn两端的电流，II)表示线路mn两端的故障电压估算值，ZL为线路的等效阻 抗； (2-2)定义线路mn两端的故障电压比值系数Xm H & I、& H【?，且取Knax =max(Km, Kn);当线路区外发生故障时，线路两端电压推算值与测量值相等，即Kmax = max(Km，Kn) = 1 ;当线路区内发生故障时，Km、Kn均大于1，且与过渡电阻无关，此时Kmax = max(Km，Kn)>l ;其中，土、. 表示线路mn两端的电压，::{^表示线路mn两端的故障电 压估算值，K"，Kn为线路mn两端的故障电压比值系数，K _为故障电压比值系数最大值； (2-3)利用故障电压比值获取线路的故障概率P1;令y = K_/KMt，其中Kset为整 定值，取Kset= 1. 2,取值如下所示： 进一步，所述步骤（3)中，依据多信息融合的方法求取线路的故障概率的具体方 法如下： (3-1)依据主保护、距离保护I段、距离保护II段、距离保护III段、方向元件对线 路故障判别的影响程度，主保护的权值取〇. 6,距离保护I段的权值取0. 6,距离保护II段 的权值取〇. 3,距离保护III段的权值取0. 2,本线路方向元件的权值取0. 3,相邻线路方向 元件的权值取为0. 2 ; (3-2)引入两个相关系数：本线路相关系数Laf和相邻线路相关系数A AF，本线路相 关系数Laf反映本线路保护信息对本线路故障的综合判断，相邻线路相关系数A AF反映相邻 线路保护信息对本线路故障的综合判断； ;其中，A为本线路一侧的主保护信息，B1，B"，B iiiq 分别为本线路一侧的距离：：：：：：段保护信息，C为本线路一侧的方向元件信息；A'为 本线路另一侧的主保护信息，B' pB' ： pB' ：：：。分别为本线路另一侧的距离μ : μ :::段 保护信息，C'为本线路另一侧的方向元件信息；B1 : "为相邻线路i远离本线路那侧的距离 保护III段信息；ClN、Cif分别为相邻线路近侧、远侧的方向信息，C lN取值为+1或0或-1， Cif取值为+1或0或-1 ;^表示本线路相邻线路的个数；i表示其他相邻线路序号； (3-3)计算线路的故障判断综合值Fciut和故障门槛值F Mt: 故障判断综合值？_的计算方法如下Tciut Fciut= L af+Aaf;其中，Laf表示本线路相 关系数，A af表不相邻线路相关系数； 故障门槛值FMt的计算方法如下：设定线路首端IED失效，当首端发生 故障时，L af= 0· 6X1+0. 6X0+0. 3X1+0. 2X1+0. 3X1 = L 4，若末端发生故障， Laf= 0· 6 X 1+0. 6 X 1+0. 3 X 1+0. 2 X 1+0. 3 X 1 = 2 ;设定相邻线路近侧 IED 失效，;其中，Cif表示相邻 线路远侧的方向信息，义表示本线路相邻线路的个数；i表示其他相邻线路序号；B : : "为 相邻线路i远离本线路那侧的距离保护III段信息； (3-4)计算传统保护信息判断线路的故障概率： 对Fciut做如下处理：获得故障确认比值X，X = F ^jtA7sf3t; 对X作如下处理：获得利用线路保护信息判断线路的故障概率P1 1: 进一步，所述步骤（4)中，将步骤（2)中的故障概率和步骤（3)中的故障概率加权 综合获得线路的综合故障概率的具体方法如下： 将P:、P::加权后获得线路的综合故障概率P，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于故障电压比值与多信息融合的广域后备保护方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)检测广域保护的故障区域；(2)依据故障电压比值求取线路的故障概率；(3)依据多信息融合的方法求取线路的故障概率；(4)将步骤(2)中的故障概率和步骤(3)中的故障概率加权综合获得线路的综合故障概率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何怡刚，李珊，项胜，尹柏强，佐磊，何威，童晋，李兵，袁莉芬，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34