基于图论的智能变电站站域后备保护跳闸策略

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1、基于图论的智能变电站站域后备保护跳闸策略蒋红亮吕飞鹏四川大学电气信息学院摘要：口前对站域后备保护算法研究已有一定的进展，但对相应跳闸策略研究还比较缺乏。针对这一空口，本文提出了一种基于图论知识的站域后备保护跳闸策略。根据智能变电站拓扑结构、站间连接关系及断路器状态信息，形成实时站内元件-开关关联矩阵和站间元件-开关关联矩阵，然后结合故障元件和失灵断路器的具体情况建立站域元件-开关关联向量，并通过关联向量识别出站域后备保护在实现近后备保护功能和断路器失灵保护功能时所关联的断路器。算例分析表明，所提方法可适用于主接线形式复杂和运

2、行方式变化的智能变电站，能实现自适应最小范围快速切除故障。关键词：智能变电站;继电保护;站域后备保护;图论;跳闸策略;作者简介：蒋红亮（1992-），男，硕士研究生，研究方向为电力系统继电保护。TrippingStra/tegyforSubstation—areaBackupProtectioninSmartSubstationbasedonGraphTheoryJiangHongliangLvFeipengSchoolofElectricalEngineeringandInform*tion,SichuanUniversi

3、ty;Abstract：Atpresent,thereisacertainprogressintheresearchofsubstation-areabackupprotectionalgorithm,butitlacksresearchoncorrespondingtrippingstrategy.Thispaperproposesatrippingstrategyforsubstation-areabackupprotectionbasedongraphtheory.Accordingtothetopologystruc

4、tureofsmartsubstation,theinter-substationconnectionrelationandthebreakerstatusinformation,thereal-timesubstationcomponent-switchcorrelationmatrixandtheinter-substationcomponent~switchcorrelationmatrixareformed,andthenthesubstationcomponent-switchrelevaneevectorises

5、tablishedcombinedwiththespecificsituationofthefaultycomponentandthefailurebrcakcr>Thebreakersthatneedtobetrippedinlocalbackupprotection,breakerfailureprotectioncanbeaccuratelyrecognizedbytherelevancevector.Theexampleanalysisshowsthattheproposedmethodcanbeappliedtot

6、hesmartsubstationwithcomplexmaincormectionsandchangingoperationmodes,andcancutoffthefaultquicklywiththeminimumblackoutzone.Keyword：smartsubstation;relayprotection;substation-areabackupprotection;graphtheory;trippingstrategy;传统继电保护通常按间隔分布式配置，仅能利用有限的本地信息，使得其后备保护性能的改善

7、受到制约。而智能变电站具有站内信息高度共享的优势，综合利用站内多间隔电气量信息以及相邻变电站信息来判断故障的站域后备保护可有效地提高后备保护性能[1-3]o目前，对于站域后备保护的研究已有一定进展，其中重点研究集中在站域后备保护算法［4-7］方面,即侧重于故障元件的识别，而对判别故障元件后的跳闸策略却讨论较少。文献［8］提出了满足站域后备保护要求的跳闸方式，但没有给出具体情况跳闸断路器序列搜索方法。由于故障元件不同，站域后备保护在实现近后备保护和断路器失灵保护时所关联的断路器也不同，而口智能变电站的主接线形式复杂，站内运行方

8、式也会发生变化，如何准确识别出适应当前运行方式的最小范围隔离故障的跳闸序列值得深入研究。本文借鉴广域后备保护跳闸策略研究思路世山1，在站域电流差动后备保护算法1111已经识别岀故障元件的基础上，提岀一种自适应最小范围隔离故障的站域后备保护跳闸策略。所提基于图论的跳闸算法能够准确识別出站域后