[发明专利]基于故障电压比值与多信息融合的广域后备保护方法

说明书

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。

技术领域

本发明涉及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。

背景技术

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。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，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。

本发明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，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，U_N表示母线的额定电压；K_N为负序电压比值系数，其值整定为0.1；K_Z为零序电压比值系数，其值整定为0.1；K_P为正序电压比值系数，其值整定为0.5；