一种基于横向测量比较阻抗原理的广域保护算法

摘要

一种基于横向测量比较阻抗原理的广域保护算法，利用节点母线处安装的保护终端设备IED实时采集母线电压以及节点所有相连线路的差电流分别计算各支路横向测量阻抗，当系统不同短路点发生故障时，其横向测量阻抗虚部大小和阻抗相角存在明显的差异性。本发明以此特征差异作为横向测量比较阻抗保护判据，IED通过各支路保护判据将广域通信的阻抗值转化为保护方向逻辑量。广域保护决策中心将获取区域内所有节点的方向逻辑量构建1×n阶一维行向量矩阵，并根据矩阵的行列式比较一次判断故障区域，并通过广域通信发送给区域内的IED，获取信息的IED结合各支路横向阻抗判据动作结果实现二次判断故障线路。本发明能够大幅降低广域保护对通信量的约束。

主权项

一种基于横向测量比较阻抗原理的广域保护算法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：节点母线处安装的IED实时获取母线电压以及相连所有线路的差电流，利用分相母线电压与线路差电流的比值分别计算所有线路的横向测量阻抗Z_ci‑j；步骤二：基于保护区域短路点的位置不同，其横向测量阻抗虚部大小以及阻抗相角存在明显的差异，构成横向测量比较阻抗保护判据，并定义线路横向测量阻抗保护方向为：满足判据条件R_j＝1，否则R_j＝0；步骤三：IED_j统计节点所有支路线路的横向测量阻抗保护方向，利用与逻辑关系确定节点方向F_Bj；步骤四：基于图论理论，广域保护决策中心将获取的区域内所有节点方向构成1×n阶一维行向量矩阵F_B，判断矩阵行列式是否满足|F_B|≥2，结合网络拓扑初步判断保护区域是否发生故障；步骤五：IED获取广域保护故障区域判断结果，结合支路横向测量阻抗判断结果实现二次判断，进一步确定故障线路。