[发明专利]基于序电流灰色关联与多信息融合的广域后备保护方法

摘要

本发明涉及一种基于序电流灰色关联与多信息融合的广域后备保护方法，利用灰色关联度挖掘电力系统暂态信息，并与状态信息相联合，融合多信息进行电网故障线路判定，联合暂态电气量，相比于单纯的简单信息融合技术拥有更好的容错性能，电气量可以有效弥补因为传输通道故障及采样等原因造成的信息错误或缺失；引入序电流灰色关联分析的方法，使得保护在高阻接地、非全相运行等复杂工况下依旧有良好的动作性能，并带有一定的灵敏度；本发明在兼顾可靠性与高容错性的同时，数据来源不需要进一步投入电力系统同步相量测量装置，只需利用变电站已有装置即可，较为经济。该方法具有高容错性能，并且在复杂工况下有一定的适应能力兼良好动的作性能。

主权项

1.一种基于序电流灰色关联与多信息融合的广域后备保护方法，其特征在于，具体包括如下步骤:1)区域后备保护的启动及疑似故障线路的检测：利用集中分布式原则对电网进行分区；对分区后的区域电网进行后备保护启动判断；当本区域后备保护判据满足时，中心变电站对分区内的母线正、负、零序电压幅值分别从大到小进行排序，然后分别选取正序最小的两条母线和负、零序电压最大的两条母线，归纳整理后，将连接选取的任意两条母线之间的线路作为疑似故障线路；2)根据序电流灰色关联分析原理求取线路综合序电流的故障度P_I，具体求取步骤如下：A综合序电流的计算：设I₁、I₂、I₀为疑似故障线路L1疑似故障点左侧测量得到的正、负、零序电流， I'₁ 、 I'₂ 、 I'₀ 为线路L1疑似故障点右侧测得的正、负、零序电流，设I_S1、I_S2、I_S0为线路L1两侧正、负、零序电流幅值差的绝对值，则综合序电流B灰色关联度的计算方法：设参考波形序列为X₀＝{x₀(t)|t＝1,2,3,...,n}         (2)式中：t代表的是各个时间点；n是观测波形序列的长度；x₀(t)是t时刻的波形幅值；那么在同一观测时段n内的比较波形序列就设为X_i＝{x_i(t)|t＝1,2,3,...,n}         (3)式中，i代表的是比较波形的序号，参考波形序列与比较波形序列i在时间点t处的关联系数如下：式中，ξ称为分辨系数，取为0.5；而在整个研究时段内的所有时间点对应关联系数的平均数就是参考波形与比较波形之间的灰色关联度γ(X₀,X_i)为：C根据灰色关联分析综合序电流原理求取线路综合序电流的两个灰色关联度：当分区内发生故障后，中心变电站按照序电压排序找出疑似故障线路，分别计算各线路的综合序电流作为波形序列X_i，对于疑似故障线路中任意一条线路L_i，将故障前的波形x_i(t)，t＝t_i‑kT,k＝3,2,1，t_i为故障发生时刻，波形周期T＝0.02s，作为参考波形序列，而故障点之后的3个周期波形作为比较序列，利用式(4)和(5)，得到从时间的角度得到综合序电流波形的灰色关联度γ₁；采用故障前1个周波的波形序列及故障后3个周波的波形序列得到线路综合序电流之间的灰色关联度γ₂；D利用灰色关联度计算波形相似度与故障度:线路L_i波形相似度的计算公式如下：故障度P_I的计算公式如下处理：当P_I大于1时，令其等于1；3)根据保护元件状态信息检测的信息融合对线路求取故障度P_II；4)将步骤2)与步骤3)的故障度进行加权融合得到联合故障度P＝0.6P_I+0.4P_II，若某疑似故障线路的联合故障度P>0.8则可以确定为故障线路。