基于距離保護契合因子的區域保護系統及故障識別方法技術方案

本發明專利技術公開了電力系統故障識別技術領域中的一種基于距離保護契合因子的區域保護系統及故障識別方法。區域保護系統包括數據采集模塊、保護貢獻度整定模塊、契合度期望生成模塊、保護契合度生成模塊和故障識別模塊；故障識別方法包括采集保護區域中各個距離保護的實際狀態，計算各個距離保護的貢獻度，建立保護契合度期望函數，并計算各條線路的保護契合度期望函數值，建立保護契合度函數，并計算各條線路的保護契合度函數值，最后根據計算的保護契合度函數值與保護契合度期望函數值識別故障線路。本發明專利技術不受信息非同步的影響，在距離保護啟動信息缺失的情況下仍能準確判斷故障線路，同時克服了傳統權重設置依靠先前經驗帶來的不確定性問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于電力系統故障識別
，尤其涉及一種。
技術介紹
隨著互聯大電網的發展，電網結構日趨復雜，傳統的僅基于本地信息的后備保護配置與整定愈發困難；同時，系統方式復雜多變，后備保護極有可能出現配合不當或靈敏度不足的情況，因此考慮電網多源信息的廣域后備保護研究勢在必行。目前，基于廣域信息改善和提高繼電保護性能的研究大致分為三類:1)基于電氣量信息實現廣域后備保護功能，如基于電流信息的序電流相位比較和幅值比較的廣域后備保護算法，基于電壓信息的故障電壓比較的廣域后備保護算法，以及基于電壓電流綜合信息的復合方向元件算法和綜合阻抗比較算法；2)基于保護啟動信息和斷路器開合狀態信息實現廣域后備保護功能，如基于遺傳算法的廣域后備保護算法等，以及考慮算法容錯性的廣域后備保護算法等；3)綜合利用電氣量信息和保護啟動信息實現廣域后備保護功能，如基于保護元件與PMU(向量測量單元)數據多源的廣域后備保護算法等。上述算法能夠在不改變傳統后備保護構成的基礎上，通過采集廣域信息構建后備保護算法。但現階段PMU (向量測量單元)數據受到信息延時的影響，同步性不能得到保障，因此，在形成廣域后備保護方案時，應盡可能不依賴數據的同步性。另一方面，考慮到基于不同保護原理的保護啟動信息和保護動作靈敏度均不同，為了區分不同的保護信息，在權值設置方面應盡可能克服依靠主觀經驗性知識帶來不確定性問題。此外，盡管現有的通信技術已經趨于完善，但通信系統仍面臨著一定風險，信息缺失和錯誤依舊是廣域后備保護系統無法忽視的問題，因此保護方案還必須具備較高的容錯性。
技術實現思路
本專利技術的目的在于，提供一種，用于解決現有廣域后備保護功能依賴數據同步性和存在不確定性的問題。為了實現上述目的，本專利技術提出的技術方案是，一種基于距離保護契合因子的區域保護系統，其特征是所述系統包括:數據采集模塊、保護貢獻度整定模塊、契合度期望生成模塊、保護契合度生成模塊和故障識別模塊；所述數據采集模塊和保護貢獻度整定模塊分別與保護契合度生成模塊相連；所述保護貢獻度整定模塊與契合度期望生成模塊相連；所述契合度期望生成模塊和保護契合度生成模塊分別與故障識別模塊相連；所述數據采集模塊用于采集保護區域中各個距離保護的實際狀態，并將采集到的所述各個距離保護的實際狀態發送至保護契合度生成模塊；所述距離保護的實際狀態包括距離保護的I段實際狀態、距離保護的II段實際狀態和距離保護的III段實際狀態；所述實際狀態包括啟動狀態和不啟動狀態；所述保護貢獻度整定模塊用于根據距離保護的整定值，計算各個距離保護的貢獻度，再將各個距離保護的貢獻度發送至契合度期望生成模塊和保護契合度生成模塊；其中，所述各個距離保護的貢獻度包括各個距離保護的I段貢獻度、各個距離保護的II段貢獻度和各個距離保護的III段的貢獻度；所述契合度期望生成模塊用于根據各個距離保護的貢獻度建立各條線路的保護契合度期望函數，并根據所述保護契合度期望函數計算各條線路的保護契合度期望函數值，再將各條線路的保護契合度期望函數值發送至故障識別模塊；所述保護契合度生成模塊用于根據各個距離保護的實際狀態和各個距離保護的貢獻度建立各條線路的保護契合度函數，并根據所述保護契合度函數計算各條線路的保護契合度函數值，再將各條線路的保護契合度函數值發送至故障識別模塊；所述故障識別模塊用于根據各條線路的保護契合度期望函數值和各條線路的保護契合度函數值計算各條線路的距離保護契合因子，再根據各條線路的距離保護契合因子識別故障線路。一種基于距離保護契合因子的故障識別方法，其特征是所述方法包括:步驟1:采集保護區域中各個距離保護的實際狀態；所述距離保護的實際狀態包括距離保護的I段實際狀態、距離保護的II段實際狀態和距離保護的III段實際狀態；所述實際狀態包括啟動狀態和不啟動狀態；步驟2:計算各個距離保護的貢獻度，包括各個距離保護的I段貢獻度、各個距離保護的II段貢獻度和各個距離保護的III段的貢獻度；步驟3:建立各條線路的保護契合度期望函數，并根據所述保護契合度期望函數計算各條線路的保護契合度期望函數值；步驟4:建立各條線路的保護契合度函數，并根據所述保護契合度函數計算各條線路的保護契合度函數值；步驟5:將每條線路的保護契合度函數值與保護契合度期望函數值之比作為該條線路的距離保護契合因子；步驟6:確定所有線路中距離保護契合因子值最大的線路，所述距離保護契合因子值最大的線路為故障線路。所述計算各個距離保護的貢獻度具體為:,il距離保護/在線路i,上[酬采用公式計算各個距離保護的1段貢獻度。Zu廣、11 _eh-j采用公式計算各個距離保護的II段貢獻度丄^ eLn-j(//...ηV其中，Ζ、力距離保護j的II段對于線路Li的有效距離等值阻抗，并且本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于距離保護契合因子的區域保護系統，其特征是所述系統包括：數據采集模塊、保護貢獻度整定模塊、契合度期望生成模塊、保護契合度生成模塊和故障識別模塊；所述數據采集模塊和保護貢獻度整定模塊分別與保護契合度生成模塊相連；所述保護貢獻度整定模塊與契合度期望生成模塊相連；所述契合度期望生成模塊和保護契合度生成模塊分別與故障識別模塊相連；所述數據采集模塊用于采集保護區域中各個距離保護的實際狀態，并將采集到的所述各個距離保護的實際狀態發送至保護契合度生成模塊；所述距離保護的實際狀態包括距離保護的I段實際狀態、距離保護的II段實際狀態和距離保護的III段實際狀態；所述實際狀態包括啟動狀態和不啟動狀態；所述保護貢獻度整定模塊用于根據距離保護的整定值，計算各個距離保護的貢獻度，再將各個距離保護的貢獻度發送至契合度期望生成模塊和保護契合度生成模塊；其中，所述各個距離保護的貢獻度包括各個距離保護的I段貢獻度、各個距離保護的II段貢獻度和各個距離保護的III段的貢獻度；所述契合度期望生成模塊用于根據各個距離保護的貢獻度建立各條線路的保護契合度期望函數，并根據所述保護契合度期望函數計算各條線路的保護契合度期望函數值，再將各條線路的保護契合度期望函數值發送至故障識別模塊；所述保護契合度生成模塊用于根據各個距離保護的實際狀態和各個距離保護的貢獻度建立各條線路的保護契合度函數，并根據所述保護契合度函數計算各條線路的保護契合度函數值，再將各條線路的保護契合度函數值發送至故障 識別模塊；所述故障識別模塊用于根據各條線路的保護契合度期望函數值和各條線路的保護契合度函數值計算各條線路的距離保護契合因子，再根據各條線路的距離保護契合因子識別故障線路。...

【技術特征摘要】
1.一種基于距離保護契合因子的區域保護系統，其特征是所述系統包括:數據采集模塊、保護貢獻度整定模塊、契合度期望生成模塊、保護契合度生成模塊和故障識別模塊；所述數據采集模塊和保護貢獻度整定模塊分別與保護契合度生成模塊相連；所述保護貢獻度整定模塊與契合度期望生成模塊相連；所述契合度期望生成模塊和保護契合度生成模塊分別與故障識別模塊相連； 所述數據采集模塊用于采集保護區域中各個距離保護的實際狀態，并將采集到的所述各個距離保護的實際狀態發送至保護契合度生成模塊；所述距離保護的實際狀態包括距離保護的I段實際狀態、距離保護的II段實際狀態和距離保護的III段實際狀態；所述實際狀態包括啟動狀態和不啟動狀態；所述保護貢獻度整定模塊用于根據距離保護的整定值，計算各個距離保護的貢獻度，再將各個距離保護的貢獻度發送至契合度期望生成模塊和保護契合度生成模塊；其中，所述各個距離保護的貢獻度包括各個距離保護的I段貢獻度、各個距離保護的II段貢獻度和各個距離保護的III段的貢獻度；所述契合度期望生成模塊用于根據各個距離保護的貢獻度建立各條線路的保護契合度期望函數，并根據所述保護契合度期望函數計算各條線路的保護契合度期望函數值，再將各條線路的保護契合度期望函數值發送至故障識別模塊；所述保護契合度生成模塊用于根據各個距離保護的實際狀態和各個距離保護的貢獻度建立各條線路的保護契合度函數，并根據所述保護契合度函數計算各條線路的保護契合度函數值，再將各條線路的保護契合度函數值發送至...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬靜，郭雅蓉，馬偉，王增平，
申請(專利權)人：華北電力大學，
類型：發明
國別省市：