基于保護智能中心的變電站系統的后備保護方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于保護智能中心的變電站系統的后備保護方法。包括：保護智能中心建立基于保護智能中心的變電站系統的網絡拓撲結構，并形成基本關聯矩陣；變電站系統發(fā)生故障后，保護智能中心獲取故障樞紐變電站和非故障樞紐變電站的距離元件信息和方向元件信息，并檢查方向元件信息的完整性，如果方向元件信息存在缺失則對缺失信息進行標記，結合基本關聯矩陣、距離元件信息和方向元件信息形成故障定位矩陣；保護智能中心根據故障定位矩陣確定能否識別故障拓撲節(jié)點，能則直接輸出故障識別結果，完成故障定位，否則基于保護智能中心的后備保護退出運行，由各樞紐變電站的傳統后備保護切除故障。本發(fā)明能極大地提高樞紐變電站系統的可靠性。
【專利說明】基于保護智能中心的變電站系統的后備保護方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力網絡保護【技術領域】，更具體地，設及一種基于保護智能中屯、的變 電站系統的后備保護方法。

【背景技術】
[0002] 當前，在電網本體的發(fā)展上，不論是資源密集型的西部地區(qū)，還是負荷密集型的東 部地區(qū)，均已形成能夠直接決定區(qū)域電網穩(wěn)定乃至大電網穩(wěn)定的樞紐變電站群。該些樞紐 變電站群同時面臨著二次系統高度集中后保護可靠性降低和災變后二次系統恢復緩慢的 問題。為解決上述問題，面向智能變電站群的保護智能中屯、應運而生。
[0003] 保護智能中屯、作為變電站系統的一部分，為變電站系統中的區(qū)域變電站群提供后 備保護，有力地保證了區(qū)域二次系統的可靠性，其構建于區(qū)域變電站群地理中屯、點附近的 地下掩體內，抗震等級為一級，與各樞紐變電站建立基于光纖的信號聯系，同時各樞紐變電 站之間也建立了基于廣域通信網的聯系。保護智能中屯、與各樞紐變電站之間通過高效的信 號聯系實現了對各樞紐變電站保護信息的鏡像存儲，同時利用該些信息在各樞紐變電站退 出運行時為其提供堅強可靠的后備保護。
[0004] 但是，保護智能中屯、的提出只是從理論層次解決了樞紐變電站群在應對災變時如 何提高二次系統可靠性的問題，由于保護智能中屯、作為整個樞紐變電站群的后備保護策略 不同于W往的廣域保護等后備保護，且在如何實現保護智能中屯、作為整個樞紐變電站群的 后備保護方面研究甚少，因此，有必要為保護智能中屯、建立高容錯性的后備保護方法，W保 證保護智能中屯、為樞紐變電站群提供高可靠性的后備保護。
[0005] 綜上所述，有必要為基于保護智能中屯、的變電站系統提供能夠有力保障其高可靠 性的后備保護方法，對提高基于保護智能中屯、的變電站系統的可靠性具有重要意義。


【發(fā)明內容】

[0006] 針對現有技術的W上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種基于保護智能中屯、的變 電站系統的后備保護方法，其目的在于提高基于保護智能中屯、的變電站系統的可靠性。
[0007] 為實現上述目的，本發(fā)明提供了一種基于保護智能中屯、的變電站系統的后備保 護方法，其特征在于，包括如下步驟；（1)保護智能中屯、建立基于保護智能中屯、的變電站 系統的網絡拓撲結構，并根據該拓撲結構形成mXn維基本關聯矩陣P = [Pu];其中，i = 1，2,…，m，j = 1，2,…，n，m為拓撲節(jié)點總數，n為拓撲方向元件總數，拓撲節(jié)點為線路、母 線和變壓器，拓撲方向元件為斷路器。Pu表示第i個拓撲節(jié)點與第j個拓撲方向元件的關 聯性；(2)變電站系統發(fā)生故障后，保護智能中屯、獲取故障樞紐變電站和非故障樞紐變電 站的距離元件信息和方向元件信息，并檢查方向元件信息的完整性，如果方向元件信息存 在缺失則對缺失信息進行標記，結合基本關聯矩陣、距離元件信息和方向元件信息形成故 障定位矩陣；（3)保護智能中屯、根據故障定位矩陣確定能否識別故障拓撲節(jié)點，能則直接 輸出故障識別結果，完成故障定位；否則基于保護智能中屯、的后備保護退出運行，由各樞紐 變電站的傳統后備保護切除故障。
[0008] 優(yōu)選地，所述步驟似中，故障定位矩陣F = [fu]，fu= r u+dy+Adu，其中，表 示第i個拓撲節(jié)點與第j個拓撲方向元件基于距離元件信息的關聯性，dy表示第i個拓撲 節(jié)點與第j個拓撲方向元件基于方向元件信息的關聯性，A du表示第i個拓撲節(jié)點與第j 個拓撲方向元件是否存在方向元件信息缺失。
[0009] 優(yōu)選地，所述步驟（2)中，第i個拓撲節(jié)點與第j個拓撲方向元件關聯且故障位置 在第j個拓撲方向元件的距離保護I段內時，ru= 1 ;否則r。= 0 ;第i個拓撲節(jié)點與第j 個拓撲方向元件關聯且故障位置在第j個拓撲方向元件的正方向時，dy= 1 ;第i個拓撲 節(jié)點與第j個拓撲方向元件關聯且故障位置在第j個拓撲方向元件的反方向時，du= -1 ; 否則dy= 0 ;其中，所述正方向包括線路、母線和變壓器的功率傳輸方向，所述反方向為與 所述正方向相反的方向；第i個拓撲節(jié)點與第j個拓撲方向元件存在方向元件信息缺失時，

【權利要求】
1. 一種基于保護智能中心的變電站系統的后備保護方法，其特征在于，包括如下步 驟： (1) 保護智能中心建立基于保護智能中心的變電站系統的網絡拓撲結構，并根據該拓 撲結構形成mXn維基本關聯矩陣P= [Pij];其中，i= 1，2,…，m，j= 1，2,…，n，m為拓 撲節(jié)點總數，η為拓撲方向元件總數，拓撲節(jié)點為線路、母線和變壓器，拓撲方向元件為斷路 器。Pu表示第i個拓撲節(jié)點與第j個拓撲方向元件的關聯性； (2) 變電站系統發(fā)生故障后，保護智能中心獲取故障樞紐變電站和非故障樞紐變電站 的距離元件信息和方向元件信息，并檢查方向元件信息的完整性，如果方向元件信息存在 缺失則對缺失信息進行標記，結合基本關聯矩陣、距離元件信息和方向元件信息形成故障 定位矩陣； (3) 保護智能中心根據故障定位矩陣確定能否識別故障拓撲節(jié)點，能則直接輸出故障 識別結果，完成故障定位；否則基于保護智能中心的后備保護退出運行，由各樞紐變電站的 傳統后備保護切除故障。
2. 如權利要求1所述的基于保護智能中心的變電站系統的后備保護方法，其特征在 于，所述步驟（2)中，故障定位矩陣F=HfijLfij=rij+dij+Adij，其中，!Tij表示第i個拓撲 節(jié)點與第j個拓撲方向元件基于距離元件信息的關聯性，I.表示第i個拓撲節(jié)點與第j個 拓撲方向元件基于方向元件信息的關聯性，Δdu表示第i個拓撲節(jié)點與第j個拓撲方向元 件是否存在方向元件信息缺失。
3. 如權利要求2所述的基于保護智能中心的變電站系統的后備保護方法，其特征在 于，所述步驟（2)中，第i個拓撲節(jié)點與第j個拓撲方向元件關聯且故障位置在第j個拓 撲方向元件的距離保護I段內時，:Tij= 1 ;否則rU=O;第i個拓撲節(jié)點與第j個拓撲 方向元件關聯且故障位置在第j個拓撲方向元件的正方向時，Clij= 1 ;第i個拓撲節(jié)點 與第j個拓撲方向元件關聯且故障位置在第j個拓撲方向元件的反方向時，t= -1 ;否 則Clij=O;其中，所述正方向包括線路、母線和變壓器的功率傳輸方向，所述反方向為與所 述正方向相反的方向；第i個拓撲節(jié)點與第j個拓撲方向元件存在方向元件信息缺失時，
4. 如權利要求3所述的基于保護智能中心的變電站系統的后備保護方法，其特征在 η 于，所述步驟（3)中，遍歷所有m個拓撲節(jié)點，存在i使得Σ.& 時，能夠識別故障拓撲 戶1η 節(jié)點，判定滿足條件ΣΛ> 2的第i個拓撲節(jié)點發(fā)生故障；否則無法識別故障拓撲節(jié)點。 廣1
【文檔編號】H02H7/26GK104466924SQ201410717057
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月1日 優(yōu)先權日:2014年12月1日
【發(fā)明者】林湘寧, 薄志謙, 張銳, 童寧, 田豐偉, 黃景光, 魏繁榮, 楊鵬宇 申請人:華中科技大學, 許繼集團有限公司