基于纵联比较原理广域继电保护算法探究

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1、基于纵联比较原理广域继电保护算法探究　　摘要：广域继电保护的算法有很多种，而本文所提出的算法主要是建立在纵联比较原理基础上的。该算法的主要目标是快速判断电网故障发生的位置：通过继电保护系统对保护范围中所产生的IED故障方向信息的收集以及将关联系数和动作系数结合起来所进行简单的运算，使电网发生故障的位置被快速确定下来。关键词：纵联比较；广域继电保护；算法；研究中图分类号：F406文献标识码：A文章编号：随着电网互联趋势的快速发展，其对继电保护技术的要求也越来越高，它要求继电保护装置在电网发生故障时能对故障位置进

2、行快速判断并切除。而建立在纵联比较原理基础上的继电保护算法能快速找出故障的具体位置。1继电保护方法的概述7目前来看，后备保护配置与多层化或双层化的主保护相结合的方式在各高压电力系统中得到了广泛的应用，并对继电保护起到了重要的作用。而它对继电的保护主要是建立在两个原理的基础上：一是纵联比较原理，二是纵联差动原理。这两个原理能使电网故障发生的具体位置被快速确定下来。而后备保护也有两种方法：一是通过零序过电流的方法对继电实施保护；二是以阶段式距离的方法来对继电实施保护。在上述所提到的配置方式中，主保护会具有很高的灵

3、敏度以及很快的动作速度，并且其选择性比较好，但相对于邻近的元件来说，主保护却没有具备后备保护这一项功能。后备保护既是线路主保护中的近后备，也是邻近线路保护中重要的远后备，但不同区域的继电保护需要动作时间与定值的互相配合才能完成，而就这方面而言，主保护的性能相对来说则比较差，动作速度也很慢。为了使保护配置方式所存在的缺陷得到弥补，必须改善继电保护系统的相关性能。关于广域保护系统，电力系统中各个位置的IED信息所获取的渠道也开始多样化，而互感器和通信系统是获取安装点具体信息的重要工具。而继电保护系统并非要完全替换

4、原来的主保护系统，而是把广域保护系统纳入到多层化或者是双层化的系统中，让二者相互协调，同时进行工作，从而使继电保护系统的相关性能得到进一步的提高。2广域继电保护的算法研究广域继电保护这一系统的结构形式主要有两种：一是以分散状态存在的决策结构形式；二是以集中状态存在的决策结构形式。而安装点的传输和信息采集主要是由IED来负责完成的。此外，IED还要负责对故障的发生点进行判断和快速定位。而每个IED都会与特定区中所设置的IED进行信息的交换，从而再通过对预订算法的参照进行故障位置的判定，并借助跳闸来对故障进行切除

5、。72.1后备保护算法就目前来看，广域继电保护的算法研究领域主要是后备保护算法，本文所提出的算法主要是建立在纵联比较原理这一基础之上的，该算法通过利用故障邻近位置中的各测点故障方向信息，对故障的位置作出准确的判断，并针对故障采取相关的保护策略。而基于纵联比较原理的算法并不需要大量的信息，其操作比较简单、可靠，即使某个方向出现元件信息缺失的情况，电网的工作也不会因此而受到影响。以集中状态存在的决策结构会对通信系统以及决策主机产生很大的依赖性，而本文主要是针对分散式的决策结构提出相关的算法和进行继电保护算法的研究

6、的。在研究之前，我们需要考虑到以下两个方面的问题：一是信息的来源问题，也就是如何确定广域继电保护所涵盖的范围，尽管从理论层面上讲，任意一个测点的信息都能通过广域继电这个保护系统去获得，但实际上，并不需要对于每个IED都设定信息交换范围，因为交换范围的过大不仅造成通信系统压力的增加，而且也破坏了通信的稳定性，对此，在确定信息交换的范围后，IED所交换的对象只需针对相关范围内的IED信息即可；二是如何利用好所获取的信息，这方面主要包括了故障的判断基准、方法以及信息交换的方式与内容。7继电保护系统需要完成的任务有很

7、多，主要包括了系统邻近设备故障的后备保护任务以及主保护任务，而每个IED保护区总共可以分成两个部分：一是最大保护区域，该区域的设定可以结合实际需进行，而相邻的IED以及线路的后备保护任务一般是由IED来完成的。因此，我们需要对它的最大保护区域作出相关的设定，可以把它和最小保护范围中所存在的相邻线路、母线所构成的区域设为最大的保护区。二是针对单母线的结构网络来说，由于这一结构网络相对比较简单，在确定IED保护的范围之后不需要再作出任何的更改。但半接线、双母线以及分段式的母线这一网络中存在的拓扑机构就会经常改变，

8、而IED保护的范围也会随着网络结构的改变而改变。因此，我们只需要关注好保护范围内母联开关以及分段开关中相关的开闭状态，并对母线和线路的连接关系进行确定，从而确立好相关的保护区。2.2基于纵联比较原理的故障定位算法（1）故障位置的判断7实现继电保护功能的关键在于对故障所发生的位置作出快速的判断。而故障定位的重要方法之一就是广域纵联比较这一方法。被保护系统的电流互感器以及断路器同时会安装IED，而IED