基于保护智能中心的变电站系统的后备保护方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于保护智能中心的变电站系统的后备保护方法。包括：保护智能中心建立基于保护智能中心的变电站系统的网络拓扑结构，并形成基本关联矩阵；变电站系统发生故障后，保护智能中心获取故障枢纽变电站和非故障枢纽变电站的距离元件信息和方向元件信息，并检查方向元件信息的完整性，如果方向元件信息存在缺失则对缺失信息进行标记，结合基本关联矩阵、距离元件信息和方向元件信息形成故障定位矩阵；保护智能中心根据故障定位矩阵确定能否识别故障拓扑节点，能则直接输出故障识别结果，完成故障定位，否则基于保护智能中心的后备保护退出运行，由各枢纽变电站的传统后备保护切除故障。本发明能极大地提高枢纽变电站系统的可靠性。
【专利说明】基于保护智能中心的变电站系统的后备保护方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力网络保护【技术领域】，更具体地，设及一种基于保护智能中屯、的变 电站系统的后备保护方法。
【背景技术】
[0002] 当前，在电网本体的发展上，不论是资源密集型的西部地区，还是负荷密集型的东 部地区，均已形成能够直接决定区域电网稳定乃至大电网稳定的枢纽变电站群。该些枢纽 变电站群同时面临着二次系统高度集中后保护可靠性降低和灾变后二次系统恢复缓慢的 问题。为解决上述问题，面向智能变电站群的保护智能中屯、应运而生。
[0003] 保护智能中屯、作为变电站系统的一部分，为变电站系统中的区域变电站群提供后 备保护，有力地保证了区域二次系统的可靠性，其构建于区域变电站群地理中屯、点附近的 地下掩体内，抗震等级为一级，与各枢纽变电站建立基于光纤的信号联系，同时各枢纽变电 站之间也建立了基于广域通信网的联系。保护智能中屯、与各枢纽变电站之间通过高效的信 号联系实现了对各枢纽变电站保护信息的镜像存储，同时利用该些信息在各枢纽变电站退 出运行时为其提供坚强可靠的后备保护。
[0004] 但是，保护智能中屯、的提出只是从理论层次解决了枢纽变电站群在应对灾变时如 何提高二次系统可靠性的问题，由于保护智能中屯、作为整个枢纽变电站群的后备保护策略 不同于W往的广域保护等后备保护，且在如何实现保护智能中屯、作为整个枢纽变电站群的 后备保护方面研究甚少，因此，有必要为保护智能中屯、建立高容错性的后备保护方法，W保 证保护智能中屯、为枢纽变电站群提供高可靠性的后备保护。
[0005] 综上所述，有必要为基于保护智能中屯、的变电站系统提供能够有力保障其高可靠 性的后备保护方法，对提高基于保护智能中屯、的变电站系统的可靠性具有重要意义。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术的W上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于保护智能中屯、的变 电站系统的后备保护方法，其目的在于提高基于保护智能中屯、的变电站系统的可靠性。
[0007] 为实现上述目的，本发明提供了一种基于保护智能中屯、的变电站系统的后备保 护方法，其特征在于，包括如下步骤；（1)保护智能中屯、建立基于保护智能中屯、的变电站 系统的网络拓扑结构，并根据该拓扑结构形成mXn维基本关联矩阵P = [Pu];其中，i = 1，2,…，m，j = 1，2,…，n，m为拓扑节点总数，n为拓扑方向元件总数，拓扑节点为线路、母 线和变压器，拓扑方向元件为断路器。Pu表示第i个拓扑节点与第j个拓扑方向元件的关 联性；(2)变电站系统发生故障后，保护智能中屯、获取故障枢纽变电站和非故障枢纽变电 站的距离元件信息和方向元件信息，并检查方向元件信息的完整性，如果方向元件信息存 在缺失则对缺失信息进行标记，结合基本关联矩阵、距离元件信息和方向元件信息形成故 障定位矩阵；（3)保护智能中屯、根据故障定位矩阵确定能否识别故障拓扑节点，能则直接 输出故障识别结果，完成故障定位；否则基于保护智能中屯、的后备保护退出运行，由各枢纽 变电站的传统后备保护切除故障。
[0008] 优选地，所述步骤似中，故障定位矩阵F = [fu]，fu= r u+dy+Adu，其中，表 示第i个拓扑节点与第j个拓扑方向元件基于距离元件信息的关联性，dy表示第i个拓扑 节点与第j个拓扑方向元件基于方向元件信息的关联性，A du表示第i个拓扑节点与第j 个拓扑方向元件是否存在方向元件信息缺失。
[0009] 优选地，所述步骤（2)中，第i个拓扑节点与第j个拓扑方向元件关联且故障位置 在第j个拓扑方向元件的距离保护I段内时，ru= 1 ;否则r。= 0 ;第i个拓扑节点与第j 个拓扑方向元件关联且故障位置在第j个拓扑方向元件的正方向时，dy= 1 ;第i个拓扑 节点与第j个拓扑方向元件关联且故障位置在第j个拓扑方向元件的反方向时，du= -1 ; 否则dy= 0 ;其中，所述正方向包括线路、母线和变压器的功率传输方向，所述反方向为与 所述正方向相反的方向；第i个拓扑节点与第j个拓扑方向元件存在方向元件信息缺失时，
【权利要求】
1. 一种基于保护智能中心的变电站系统的后备保护方法，其特征在于，包括如下步 骤： (1) 保护智能中心建立基于保护智能中心的变电站系统的网络拓扑结构，并根据该拓 扑结构形成mXn维基本关联矩阵P= [Pij];其中，i= 1，2,…，m，j= 1，2,…，n，m为拓 扑节点总数，η为拓扑方向元件总数，拓扑节点为线路、母线和变压器，拓扑方向元件为断路 器。Pu表示第i个拓扑节点与第j个拓扑方向元件的关联性； (2) 变电站系统发生故障后，保护智能中心获取故障枢纽变电站和非故障枢纽变电站 的距离元件信息和方向元件信息，并检查方向元件信息的完整性，如果方向元件信息存在 缺失则对缺失信息进行标记，结合基本关联矩阵、距离元件信息和方向元件信息形成故障 定位矩阵； (3) 保护智能中心根据故障定位矩阵确定能否识别故障拓扑节点，能则直接输出故障 识别结果，完成故障定位；否则基于保护智能中心的后备保护退出运行，由各枢纽变电站的 传统后备保护切除故障。
2. 如权利要求1所述的基于保护智能中心的变电站系统的后备保护方法，其特征在 于，所述步骤（2)中，故障定位矩阵F=HfijLfij=rij+dij+Adij，其中，!Tij表示第i个拓扑 节点与第j个拓扑方向元件基于距离元件信息的关联性，I.表示第i个拓扑节点与第j个 拓扑方向元件基于方向元件信息的关联性，Δdu表示第i个拓扑节点与第j个拓扑方向元 件是否存在方向元件信息缺失。
3. 如权利要求2所述的基于保护智能中心的变电站系统的后备保护方法，其特征在 于，所述步骤（2)中，第i个拓扑节点与第j个拓扑方向元件关联且故障位置在第j个拓 扑方向元件的距离保护I段内时，:Tij= 1 ;否则rU=O;第i个拓扑节点与第j个拓扑 方向元件关联且故障位置在第j个拓扑方向元件的正方向时，Clij= 1 ;第i个拓扑节点 与第j个拓扑方向元件关联且故障位置在第j个拓扑方向元件的反方向时，t= -1 ;否 则Clij=O;其中，所述正方向包括线路、母线和变压器的功率传输方向，所述反方向为与所 述正方向相反的方向；第i个拓扑节点与第j个拓扑方向元件存在方向元件信息缺失时，
4. 如权利要求3所述的基于保护智能中心的变电站系统的后备保护方法，其特征在 η 于，所述步骤（3)中，遍历所有m个拓扑节点，存在i使得Σ.& 时，能够识别故障拓扑 户1η 节点，判定满足条件ΣΛ> 2的第i个拓扑节点发生故障；否则无法识别故障拓扑节点。 广1
【文档编号】H02H7/26GK104466924SQ201410717057
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月1日 优先权日:2014年12月1日
【发明者】林湘宁, 薄志谦, 张锐, 童宁, 田丰伟, 黄景光, 魏繁荣, 杨鹏宇 申请人:华中科技大学, 许继集团有限公司