基于故障电压比较的广域后备保护新算法

何志勤 张 哲 尹项根 汪 华

（华中科技大学电力安全与高效湖北省重点实验室 武汉 430074）

1 引言

继电保护是保障电网安全的第一道防线，传统后备保护基于本地电气量构成，在电网潮流转移时难以区分线路内部故障与过负荷，易造成连锁跳闸事故[1]。此外，传统后备保护存在整定配合复杂、动作延时长等缺陷。由整定错误造成的隐性故障，将加大电网在扰动下失稳的风险[2]。随着广域测量技术的发展，基于广域信息的电网保护受到了广泛关注[3]。其中，基于故障元件识别的广域后备保护是研究的重点之一[4]。该类新型后备保护首先利用广域信息识别故障元件，之后相邻断路器间通过简单的时序配合实现故障隔离。从而根本上解决了传统后备保护整定配合复杂、在潮流转移时易误动等问题，对防止电网大面积停电事故具有重要意义。

利用广域信息准确识别故障元件，是广域后备保护研究的核心。现有的故障元件识别算法主要包括广域电流差动[5-7]和广域方向纵联算法[8-10]。广域电流差动保护原理简洁，但对广域范围内多点数据的同步性要求较高，且多点电流值的测量误差累积将产生较大的不平衡电流，从而导致保护的灵敏性和可靠性降低[11]。相比之下，广域方向纵联算法无需严格的采样同步，通过序功率方向和阻抗方向元件即可实现故障的快速识别。但传统方向元件受高阻接地、线路非全相运行和故障转换等因素影响较大[12]，相关算法还需改进。……