[发明专利]基于行波信息的广域后备保护关联域识别方法

说明书

本发明公开了一种基于行波信息的广域后备保护关联域识别方法，包括步骤：一、构建输电系统的网络描述矩阵；二、获取输电系统各个IED模块的行波信息；三、判断输电系统中直流电源是否消失；四、形成广域后备III段保护关联域；五、判断故障变电站母线位置处各个IED模块的行波极性是否一致；六、形成正方向故障下广域后备I段保护关联域和II段保护关联域；七、形成反方向故障下广域后备I段保护关联域和II段保护关联域。本发明设计新颖，通过初始行波达到时间和极性信息选择故障点，能够反映故障点与保护关联区域的关系，能保证故障在最小范围内快速切除，实现故障元件识别与跳闸策略有机结合。

技术领域

本发明属于广域后备保护技术领域，具体涉及一种基于行波信息的广域后备保护关联域识别方法。

背景技术

随着广域测量系统的发展，全网数据共享得以实现，在信息全景化的背景下，广域保护系统将电力系统继电保护由单一元件的局部保护功能外延到整个电力系统的全局保护，这种能够获得较大区域信息的保护方式对于解决传统后备保护协调配合、动作延时、保护误动引起连锁跳闸等问题有着积极作用。目前，国内外学者对完成继电保护功能的广域保护展开相关研究，其中广域保护的系统结构和保护分区、故障元件识别算法和跳闸策略是重点研究的方向。为实现广域保护的故障区域自适应识别，现有的通过序电压排序识别故障区域，能够反映故障点与保护区域的关系，但是相关性范围大，紧密性差，现有广域保护算法的研究只是集中在如何利用广域信息识别故障元件，而保护跳闸策略又是在假设故障正确识别的基础上展开的，排查故障范围大。IED(Intelligent Electronic Device，智能电子设备)本身具有收集外部数据的功能，且内部带有处理器可以实现信号处理，并且可以接受决策中心传达的指令，被广泛用于智能电网中，基于故障分量的行波，保护动作迅速、不受系统运行方式、过渡电阻及系统振荡的影响。因此，现如今缺少一种基于行波信息的广域后备保护关联域识别方法，广域保护系统获取与故障相关联的区域信息完成故障元件识别，达到最小范围切除故障的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于行波信息的广域后备保护关联域识别方法，通过初始行波达到时间和极性信息选择故障区域，能够反映故障点与保护关联区域的关系，能保证故障在最小范围内快速切除，实现故障元件识别与跳闸策略有机结合，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：基于行波信息的广域后备保护关联域识别方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、构建输电系统的网络描述矩阵：首先，根据实际电网建立输电系统的拓扑结构及各个IED模块的连接关系；然后，根据各个IED模块的连接关系构建M条母线和N条线路的输电系统的网络描述矩阵A且其中，m为母线编号且m＝1,2，……，M，n为线路编号且n＝1,2，……，N，a_mn为第m个母线与第n个线路连接关系且a_mn＝0或1，a_mn＝0表示第m个母线与第n个线路上没有连接，a_mn＝1表示第m个母线与第n个线路直接连接；

步骤二、获取输电系统各个IED模块的行波信息，过程如下：

步骤201、读取线路中电压和电流采样信号；

步骤202、获取线路中采样电压和采样电流的故障分量；

步骤203、通过Karenbauer变换实现输电系统中采样电压故障分量的解耦，得到采样电压模量其中，为步骤202中获取的线路中采样电压故障分量；

步骤204、通过Karenbauer变换实现输电系统中采样电流故障分量的解耦，得到采样电流模量其中，为步骤202中获取的线路中采样电流故障分量；

步骤205、根据公式进行采样电压模量u_zh组合及采样电流模量i_zh组合，k为组合系数且k>0；