[发明专利]基于距离保护契合因子的区域保护系统及故障识别方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统故障识别技术领域，尤其涉及一种基于距离保护契合因子的区域保护系统及故障识别方法。

背景技术

随着互联大电网的发展，电网结构日趋复杂，传统的仅基于本地信息的后备保护配置与整定愈发困难；同时，系统方式复杂多变，后备保护极有可能出现配合不当或灵敏度不足的情况，因此考虑电网多源信息的广域后备保护研究势在必行。

目前，基于广域信息改善和提高继电保护性能的研究大致分为三类：1）基于电气量信息实现广域后备保护功能，如基于电流信息的序电流相位比较和幅值比较的广域后备保护算法，基于电压信息的故障电压比较的广域后备保护算法，以及基于电压电流综合信息的复合方向元件算法和综合阻抗比较算法；2）基于保护启动信息和断路器开合状态信息实现广域后备保护功能，如基于遗传算法的广域后备保护算法等，以及考虑算法容错性的广域后备保护算法等；3）综合利用电气量信息和保护启动信息实现广域后备保护功能，如基于保护元件与PMU(向量测量单元)数据多源的广域后备保护算法等。

上述算法能够在不改变传统后备保护构成的基础上，通过采集广域信息构建后备保护算法。但现阶段PMU（向量测量单元）数据受到信息延时的影响，同步性不能得到保障，因此，在形成广域后备保护方案时，应尽可能不依赖数据的同步性。另一方面，考虑到基于不同保护原理的保护启动信息和保护动作灵敏度均不同，为了区分不同的保护信息，在权值设置方面应尽可能克服依靠主观经验性知识带来不确定性问题。此外，尽管现有的通信技术已经趋于完善，但通信系统仍面临着一定风险，信息缺失和错误依旧是广域后备保护系统无法忽视的问题，因此保护方案还必须具备较高的容错性。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于距离保护契合因子的区域保护系统及故障识别方法，用于解决现有广域后备保护功能依赖数据同步性和存在不确定性的问题。

为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是，一种基于距离保护契合因子的区域保护系统，其特征是所述系统包括：数据采集模块、保护贡献度整定模块、契合度期望生成模块、保护契合度生成模块和故障识别模块；

所述数据采集模块和保护贡献度整定模块分别与保护契合度生成模块相连；

所述保护贡献度整定模块与契合度期望生成模块相连；

所述契合度期望生成模块和保护契合度生成模块分别与故障识别模块相连；

所述数据采集模块用于采集保护区域中各个距离保护的实际状态，并将采集到的所述各个距离保护的实际状态发送至保护契合度生成模块；所述距离保护的实际状态包括距离保护的I段实际状态、距离保护的II段实际状态和距离保护的III段实际状态；所述实际状态包括启动状态和不启动状态；

所述保护贡献度整定模块用于根据距离保护的整定值，计算各个距离保护的贡献度，再将各个距离保护的贡献度发送至契合度期望生成模块和保护契合度生成模块；其中，所述各个距离保护的贡献度包括各个距离保护的I段贡献度、各个距离保护的II段贡献度和各个距离保护的III段的贡献度；

所述契合度期望生成模块用于根据各个距离保护的贡献度建立各条线路的保护契合度期望函数，并根据所述保护契合度期望函数计算各条线路的保护契合度期望函数值，再将各条线路的保护契合度期望函数值发送至故障识别模块；

所述保护契合度生成模块用于根据各个距离保护的实际状态和各个距离保护的贡献度建立各条线路的保护契合度函数，并根据所述保护契合度函数计算各条线路的保护契合度函数值，再将各条线路的保护契合度函数值发送至故障识别模块；

所述故障识别模块用于根据各条线路的保护契合度期望函数值和各条线路的保护契合度函数值计算各条线路的距离保护契合因子，再根据各条线路的距离保护契合因子识别故障线路。

一种基于距离保护契合因子的故障识别方法，其特征是所述方法包括：

步骤1：采集保护区域中各个距离保护的实际状态；

所述距离保护的实际状态包括距离保护的I段实际状态、距离保护的II段实际状态和距离保护的III段实际状态；

所述实际状态包括启动状态和不启动状态；

步骤2：计算各个距离保护的贡献度，包括各个距离保护的I段贡献度、各个距离保护的II段贡献度和各个距离保护的III段的贡献度；

步骤3：建立各条线路的保护契合度期望函数，并根据所述保护契合度期望函数计算各条线路的保护契合度期望函数值；

步骤4：建立各条线路的保护契合度函数，并根据所述保护契合度函数计算各条线路的保护契合度函数值；