广域后备保护系统若干问题的探讨
广域继电保护系统研究
广域继电保护系统研究作者：王威来源：《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2016年第5期王威（抚顺恒达电力工程有限公司，辽宁抚顺113000）摘要：伴随中国社会经济的飞速发展和进步，电力企业的发展也非常迅速，而且电力系统的建设规模和安全系数也在不断扩大和提升。
而且电力系统也逐渐在极限值进行工作，这也导致相关工作人员在进行电力系统操作的过程中，难度也有所增大。
这样一来，电力系统在平时运行工作的时候，发生故障和问题的频率次数也有所增多，进而对我国电力系统的安全性有了全新的需求，同时，对于电力系统的继电保护系统有了全新的要求。
在进入二十一世纪之后，已经发生过很多次大面积停电问题，这个问题就促使电力企业中的工作人员必须要对继电保护系统的安全性和稳定性进行重新的思考，并保证继电保护系统能够充分的发挥出自身的作用，进而保证电力系统的正常运行和工作。
关键词：电力系统；广域继电保护系统；研究中图分类号：TM771 文献标识码：A 文章编号：1673-1069（2016）14-152-20 引言针对电力系统来说，继电保护系统是其中非常重要的预防危险和问题的防线。
电力系统要是发生故障和问题的话，继电保护系统能够在第一时间做出反应，对电力系统进行非常高效的保护，进而确保电力系统的正常工作和运行不会受到影响。
如果继电保护系统没有在第一时间做出保护动作的话，就有可能会出现非常严重的事故，造成国家的经济损失，甚至是人员伤亡。
能够造成电网系统大范围故障的原因非常多，但是因为保护动作出现失误、没做出保护动作和电网大范围潮流转移过程中出现的保护连锁动作，能够将小事故在很大的程度上扩大，进而造成大范围停电事故产生。
本篇文章针对电力系统中的广域继电保护系统进行研究和分析，并加以阐述，希望会对广域继电保护系统的发展和进步有所帮助。
1 潮流转移识别1.1 输电断面有功安全性保护算法按照实际的网络拓扑结构和潮流分布对系统的状态图进行良好的构建，之后使用有向图的邻接矩阵以及路径矩阵对电网中的并行输电断面进行找出。
基于广域保护系统的距离后备保护整定方案
基于广域保护系统的距离后备保护整定方案谷松林【摘要】电网中发生潮流转移现象后,受影响的输电线路会承受大量的转移负荷,进入过负荷运行状态.距离保护后备段的整定要求躲开线路正常运行时的最小负荷阻抗,因此潮流转移带来的线路过负荷将会对距离保护后备段带来显著影响.针对这一情况,提出了一种能够应对潮流转移情况的距离后备保护整定方案.该方案基于广域保护系统,利用WAMS可测幅值与相角的特点快速计算线路的视在阻抗值.然后根据线路视在阻抗的变化幅度确定线路所承受的转移负荷比例,针对线路不同的过负荷状态进行与之对应的后备保护整定值调整,既防止过负荷线路上的后备保护发生误动,又使后备保护保有正确识别短路故障的能力.最后将整定信息与负荷波动情况上传至调度中心,为调度中心进行负荷控制提供辅助决策,并依据调度中心的决策进一步调整后备保护的整定值,直至线路恢复正常的负荷输送状态.以新英格兰10机39节点系统为样例,采用BPA仿真验证了该方案的有效性.【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2016(044)001【总页数】8页(P40-47)【关键词】潮流转移;过负荷;广域测量系统;距离后备保护【作者】谷松林【作者单位】国网北京经济技术研究院,北京102209【正文语种】中文【中图分类】TM77潮流转移是使电网发生连锁跳闸现象的重要诱因，若不及时采取有效的抑制措施将导致电网发生大停电事故，严重威胁电力系统的安全稳定运行[1-4]。
在此研究方向上国外起步较早，建立了与大停电相关的连锁故障模型，并指出在潮流转移情况下，后备保护的过负荷误动是引发连锁跳闸的重要原因[5-7]。
为解决这一问题，近年来在研究中引入了图论的相关知识，提出了输电断面的概念[8]，通过划分输电断面来快速搜索受潮流转移影响的过负荷支路，如文献[9]研究了基于转移潮流灵敏度因子的潮流转移识别方案；文献[10]根据实际电网结构利用图论知识生成有向图，建立送端节点-送电支路邻接表，计算支路开断分布因子，识别受潮流转移影响较大的线路；文献[11]利用图论将电网拓扑图划分为多个广义潮流转移区域，将区域外节点与其相应的区域连接割点等效为虚拟母线，使计算范围从全网简化到过载线路所属的广义潮流转移区域；文献[12]给出了用于评价支路受潮流转移影响程度的过载严重度指标；文献[13]通过预测线路故障时间和概率的方法来识别潮流转移的发生。
后备保护的配置原则
后备保护的配置原则1.引言1.1 概述概述部分应该对文章的主题进行简要介绍，并提供一些背景信息。
在这篇文章中，标题为"后备保护的配置原则"的长文将探讨后备保护中的配置原则。
后备保护是指在面临各种风险和灾难时，采取措施以保障关键系统和数据的可持续性和恢复能力的一种安全策略。
在现代社会，各种信息技术系统和网络已经成为社会运行和组织运营的重要基础设施。
然而，由于各种原因，如自然灾害、人为错误、黑客攻击等，这些系统往往会面临风险和威胁。
为了确保关键数据和系统能够持续运作，并在遭受破坏或故障后能够及时恢复，后备保护的配置原则变得至关重要。
本文将着重介绍后备保护的配置原则，以指导我们在设计和实施后备保护策略时应该考虑的关键要点。
在接下来的文章结构中，将详细讨论这些要点，并总结它们的重要性和实施过程中的注意事项。
接下来的章节将会介绍配置原则的要点，其中包括最佳实践、应急响应、冗余设计、备份策略等方面。
通过了解这些要点，读者将能够制定出高效、稳定和可靠的后备保护措施，并在面对风险和灾难时更好地应对和恢复。
最后，通过总结要点1和总结要点2，我们将得出一些结论，以强调配置原则的重要性，并为读者提供一些指导性建议。
在现代的信息社会中，后备保护是保障系统安全和稳定运作的关键措施之一，而配置原则又是实施后备保护的基础和核心要素。
通过本文的阅读，读者将能够深入理解后备保护的配置原则，并能够应用这些原则来提高系统的可持续性和恢复能力。
希望本文能为读者在构建安全可靠的信息技术系统和网络中提供有益的指导和参考。
1.2 文章结构文章结构部分主要介绍了整篇文章的结构以及各个章节的内容概要。
通过明确的文章结构，读者可以更好地理解整篇文章的逻辑顺序和内容安排。
文章结构部分内容如下：在本文中，我们将讨论关于后备保护的配置原则。
文章分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分首先对文章进行了概述，简要介绍了后备保护的概念和重要性。
大电网实现信息冗余的广域后备保护系统
大电网实现信息冗余的广域后备保护系统田聪聪;文明浩【摘要】信息的冗余是提高互联大电网广域后备保护性能的关键,充分利用传统保护装置配置的独立性,可以提高信息的冗余度.在传统保护装置的基础上增加了广域保护系统功能模块,利用方向元件动作信息和线路保护装置距离I段动作信息判断故障元件,当系统故障时可以利用本站和相邻站的方向元件信息、距离元件信息及断路器状态信息,在信息缺失时可以利用信息的冗余确定故障元件.算例分析表明,该保护算法可以很好地适应信息缺失的情况,在多个信息缺失的情况下仍能准确地判断出线路、母线及变压器发生的故障,对故障元件的判断有很高的容错性.【期刊名称】《电力与能源》【年(卷),期】2011(032)002【总页数】5页(P105-109)【关键词】传统保护装置;广域保护系统功能模块;关联矩阵;方向信息;距离Ⅰ段信息【作者】田聪聪;文明浩【作者单位】华中科技大学电气与电子工程学院,湖北武汉430074;华中科技大学电气与电子工程学院,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TM773随着互联大电网的发展,电力网络结构也日益复杂和庞大,传统的后备保护由于其复杂的配合关系和时间延时,已经成为大电网的安全隐患。
北美电力可靠性委员会(NERC)统计了17年的事故数据,结果发现63%的电力系统事故与继电保护的不正确动作有关[1]。
为了提高继电保护系统的性能,广域后备保护系统被越来越受到关注,随着测量、计算机及通信技术的快速发展,广域后备保护系统的研究工作也越来越深入[2-7],其中基于方向比较原理的广域后备保护算法[8-10],需要的信息量少而且算法简单,是一种目前研究较多的算法,但在故障信息缺失情况下会造成故障范围的扩大,切除故障的时间有一定的延迟。
文献[11]和文献[12]在传统数字式线路保护基础上,采用了基于主保护和传统阶段式保护动作信息的专家系统,不仅简化了广域后备保护配置,而且算法简单和可靠。
基于深度学习的输电线路广域后备保护方法
基于深度学习的输电线路广域后备保护方法摘要：系统在突加负载或功率波动等压力条件下，距离继电器容易误判系统发生故障而误动。
文中提出了一种基于深度学习的广域后备保护方法，通过建立状态评估和故障识别两种深度神经网络来进行保护决策。
以相量测量单元（ＰＭＵ）数据为输入，训练深度神经网络以进行决策逻辑的开发。
系统在正常情况下，距离继电器会按常规工作，但在压力条件下，需进行故障识别，识别为故障情况距离继电器才动作。
在９节点系统上对所提出的方法进行了测试，并与传统方案进行了比较。
测试结果表明，该方法可显著减少距离继电器的误动，具有更高的保护效率。
关键词：深度学习，输电线路，保护方法前言：在诸如大负载或发电机的断开连接以及过载线路中断等严重干扰下，系统功率和电压会产生波动，阻抗可能会进入距离继电器的第三区域，从而导致其误动。
在之前的研究中已经提供了几种解决方案，以避免常规距离继电器在这种异常情况下误动。
提出了一种基于支持向量机（ＳＶＭ）的分类器，用于区分功率波动和实际故障。
使用电压幅值和电压降低变化率的加权总和建立了一个指标将故障与电压波动区分开来。
但是，这些方法很容易受到某些开关情况的影响。
相量测量单元（ＰＭＵ）数据被用于促进输电系统保护功能。
中开发了基于同步相量的距离继电器跳闸边界的自适应方案。
中，使用决策树（ＤＴ）模型进行保护方案设计，其中三个独立且互相冗余的继电器集合进行最终决策。
由于它们遵循距离继电器的常规逻辑，因此，如果在严重干扰情况下，一个距离继电器发生误动，同理其他两个冗余继电器也可能出现误动。
如果辅助继电器可进行决策逻辑切换，则可实现系统在受干扰情况下的保护。
本文提出了一种广域后备保护方案防止距离继电器在系统受干扰情况下发生误动。
以ＰＭＵ数据为输入训练状态评估和故障识别的深度神经网络（ＤＮＮ）。
在实际应用中，若系统在正常情况下时，距离继电器会按常规工作，但在压力条件下，需进行故障识别，只有识别为故障情况距离继电器才动作。
广域保护技术在智能电网中的发展与探索
图２三重防护广域保护系统 定 的地 点裂 解成 若 干个 独 立稳 定 的子 系统 。 样就可 以构 成 第 三重 这
的防线 。
５ 结 论 广域 保护 对 配 电网中故 障 能起 到 较 好的 保护 作 用， 够 根 据 当 能 前 的 网络 结构 ， 选择 小的跳 闸范 围 ， 保 由于 故障 和 断路 器失 灵造成 确
信 燃 术
广域保护技术在智能电网中的发展与探索
许路广 嘉 兴 电力 局 【 摘 要ｌ 广域保护技术在电力系统中的应用越来越广泛， 与传统
保 护相比具有较多优 点 。 随着近年 来智能电网的快速 发展也 对继 电 保护
提 出了 高的技术要 求 ， 更 而广域保护技术 在智 能电网中的发展 与应用， 提 高了 配电网供电的可靠性 ， 可以有效的保 证电网 全、 定的￣Ｙ。 安 稳 －－ ｉ 【 键词 】智能电网； 关 广域保 护； 控制 １ 智能 电 网中的广 域 保护 ．
广域保护与传统保护的区别 传统 的继 电保护主 要集 中在 对母 线 、 变压 器、 线路 电动机 和发 电 机等为保护 的对 象 。 采用的是 采集信 号处 的电压 量和 电流量 ， 经过计 算后与预 先设定 的整 定的指 标 进行 比较 ， 实现 故障 的隔 离动作 。 因为
传统 的 保护 原理 是认 为 各 电力设 备 的 的主保 护是 相 互 独立 的 ， 当故 障元 件被 切除 后 ， 电力系统 中余下 的潮 流转 移 引起 的结 果 。 域保 护 广 技 术 注重保 护 电力系统 整体 的 安全 ， 通过 对 各种 状 态的 识别 ， 就可 以
故障 快速 分 析 智 能体 故 障快 速 诊 断 智 能体 故 障 快速 分析 智 能 体
， 域 保 护 系 统 ～
广域继电保护及其故障元件判别问题的探讨
广域继电保护及其故障元件判别问题的探讨【摘要】伴随着我国社会经济的发展和人民物质生活水平的显著提高，社会对供电质量的要求也在不断的提高。
在整个供电系统中，继电保护是确保供电安全性和稳定性的重要指标，在供电系统中占据着至关重要的地位。
近些年来，在电力企业不断发展、供电要求不断提高的趋势之下，我国的供电企业都在寻求电网改革和完善供电结构的有效途径，这就逐渐凸显出继电保护的重要性。
同传统的继电保护系统相比较而言，广域继电保护是一种更加完善的继电保护系统，从广域继电保护系统的视角看来，广域继电保护系统虽然已经得到了显著的发展，取得了很大的进步，但是在故障元件的判别中，还存在一些问题。
以下，本文将对广域继电保护及其故障元件判别问题进行简要的探讨。
【关键词】广域继电保护故障元件判别同传统继电保护系统相比较而言，广域继电保护的优势是显而易见的，并且对广域继电保护系统的研究也逐渐受到高度的重视，电力事业的研究工作者们也都普遍在寻求解决广域继电保护中对故障元件判别中存在的问题，以更好的完善广域继电保护系统，使广域继电保护系统能够发挥出更大的作用，为我国的电力事业的发展做出更大的贡献。
1 广域继电保护的概述所谓的广域继电保护，是指一种基于广域测量信息的继电保护。
在广域信息采集技术和数字化变电站技术发展的不断刺激之下，我国的广域继电保护也呈现出了显著的发展趋势。
广域继电保护的根本目的在于消除供电线路中的故障，以维持供电系统的正常发展[1]。
2 广域继电保护中故障元件判别问题2.1 定值整定与配合中存在的问题主保护和后备保护共同构成了整个继电保护系统，而电网的后备保护又由多段式保护来实现对近后备和远后备的保护，进而构成了整个广域继电保护系统。
现代电网的结构和方式是相当复杂的，各个环节之间的联系和保护整定值之间的配合也具有很高的要求。
并且继电保护系统中主要是通过就地检测和延时相配合，来实现对供电系统的保护，这样的继电保护方式在保证供电系统供电的稳定性和可靠性方面，还存在很大的缺陷和不足，这种缺陷和不足主要表现在继电保护系统的设计人员通常只是重视对供电系统的主保护，而忽视后备保护的重要性，甚至直接放弃某部分重要的后备保护配置。
广域继电保护及其故障元件判别问题探析
广域继电保护及其故障元件判别问题探析【摘要】继电保护有利于保障电网的安全运行，而广域继电保护是传统继电保护的优化。
目前，广域继电保护的相关研究进一步深化，从方法和原理上都取得了相应的成果，但是在具体的实践中仍需要对其原理加以明确。
本文简要阐述了广域继电保护的作用，分析了广域继电保护的两个实现途径，并对基于故障元件判别的广域继电保护进行了探究。
【关键词】广域继电保护；故障元件判别；探究1 传统的广域继电保护中存在的问题1.1 后备保护功能存在缺陷因为当前大多数运行中的电网都越来越多的采用新型技术，对运行的保护效能也提出了更高的要求，传统的继电保护在很大程度与当下的运行保护需求不相适应。
这其中，尤为突出的问题在于其后备保护装置的相关性能与不断更新中的电网不能同步，进而造成电网在运行过程中往往会有意外故障现象出现。
例如，电网的网架结构或者运行方式发生变化时，无论电网的运行情况是否处在正常范围，继电保护装置会自行将这种改变当做事故现象进行处理，通常会通过自动跳闸来使得电网断电，后备保护装置的应有性能如果不能得到发挥就会进一步恶化电网运行状态下的断电事故。
1.2 误读动作问题传统的继电保护装置往往会有误读现象，因为误读而产生的错误判断会导致距离保护跳闸现象，严重的还会造成停电和系统解列，这将会极大的影响电网的正常运行。
出现这种情况的原因在于继电保护的保护程序，当电网思维结构快速地发生了改变，造成大规模的负荷流变化。
在对电网进行保护的过程中，继电保护装置的操作依据是其自身的存储信息，继电保护装置的保护程序通过对这些信息的分析，来判断电网的运行情况是否与之相符：如果相符，电网就继续正常运行；如不相符，上述现象就会出现。
可以让继电器本身进行信息的储存，对自身的正常运行状态加以分析，进而提升继电保护的准确度，减少误读、误判而导致的事故现象。
2 广域继电保护实现途径分析2.1 基于故障元件判别原理的广域继电保护（FEI）这种广域继电保护可以理解为，以电网运行过程中涉及的广域测量信息为基础，选取各个故障判别方式，确定电网运行中的故障状态和故障元件位置，使得继电保护的应有功能得到发挥。
基于行波信息的广域后备保护故障判别新原理
基于行波信息的广域后备保护故障判别新原理吴浩;李群湛;南晓强;刘炜【摘要】A new fault identification method using wide-area traveling wave information is proposed. Getting grid voltage of each node, and using wavelet transform to obtain the initial traveling wave voltage, the initial traveling wave voltage energy can be calculated. Based on traveling wave propagation characteristics, the closer to the fault node the traveling wave is and the larger the traveling wave voltage energy will be. Comparing the size of wide-area traveling wave energy, if one node's initial traveling wave voltage energy is maximum, this node is determined as the fault node. Then accessing the initial traveling wave current information of all branches related to the fault node, the direction of the initial traveling wave power for each relevant branches can be determined, and if the power direction of one branch under the fault node is negative, the associated branch is fault line. The proposed method is verified correctly, clearly, simple by a large number of simulation analysis, and with a good prospect.%提出一种利用广域行波信息进行故障判别的新原理.采集电网各节点电压,利用小波变换获取电压初始行波,计算电压初始行波能量.依据行波传播特性,越靠近故障点,电压行波能量越大.比较广域行波能量大小,电压初始行波能量最大的节点判断为故障节点.在该节点下,获取节点相关支路电流初始行波信息,得到节点各相关支路的初始行波功率方向.在确定的故障节点下,若功率方向为负,则该关联支路即为电网故障线路.通过大量仿真分析,验证了文中所提方法正确、清晰,实现简单,具有良好的应用前景.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2012(024)006【总页数】7页(P83-89)【关键词】广域后备保护;广域行波信息;电压初始行波能量;初始行波功率方向;故障判别【作者】吴浩;李群湛;南晓强;刘炜【作者单位】西南交通大学电气工程学院,成都610031;四川理工学院自动化与电子信息学院,自贡643000;西南交通大学电气工程学院,成都610031;西南交通大学电气工程学院,成都610031;西南交通大学电气工程学院,成都610031【正文语种】中文【中图分类】TM771随着高压大电网的形成，电网的安全稳定越显重要，对继电保护也提出了更高的要求，进而出现了广域后备保护的研究与应用[1，2]。
广域后备保护故障识别方案
广域后备保护故障识别方案王艳;金晶;焦彦军【摘要】在广域信息基础上,提出了一种基于集中式结构的故障识别方案,根据各序分量排序情况确定故障区域.利用方向和纵差原理来判别故障元件.启动方式保证了经高阻短路故障情况下保护启动的灵敏性;故障区域划分方法既能缩小故障搜索范围,又能准确涵盖各故障元件;故障判别算法能够快速、准确地识别出线路及母线的简单、复合故障.提出了在断路器拒动、一点或一个站信息丢失情况下的故障识别策略.基于河北南网系统实际参数和运行断面进行了大量仿真,仿真结果验证了该方案的合理性和有效性.【期刊名称】《电力自动化设备》【年(卷),期】2014(034)012【总页数】7页(P70-75,99)【关键词】电力系统;广域后备保护;继电保护;集中式结构;序分量;信息丢失;故障分析【作者】王艳;金晶;焦彦军【作者单位】华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,河北保定071003;华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,河北保定071003;华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,河北保定071003【正文语种】中文【中图分类】TM7730 引言继电保护系统是保障电网安全运行的第一道防线[1-3]。
电网结构复杂、运行方式多变给传统后备保护的整定和配合带来了很多不便，导致后备保护动作时限不断延长，不利于故障的快速切除。
随着广域测量系统（WAMS）、计算机技术和通信技术的不断发展，基于广域信息的后备保护研究得到了广泛的关注[4-9]，大量学者提出了多种广域信息下的后备保护理论[10-14]。
基于广域测量信息的广域后备保护有利于解决复杂电网中现有后备保护配合关系难以整定、动作时间长的难题，与基于本地量的传统主保护协同工作、相得益彰，从系统全局的高度实现电网保护，保证系统安全可靠运行。
本文基于广域信息提出了一种集中式系统结构的后备保护算法。
该算法在系统故障情况下能够灵敏启动，快速划分故障区域，准确识别出线路及母线的简单、复合故障，算法原理简单可靠，制定的策略在断路器拒动、信息丢失的情况下具有很好的准确性和适应性。