方向权重广域后备保护跳闸策略研究

"基于方向权重的广域后备保护跳闸策略是一种提高电力系统故障处理效率的方法，它在有限广域集中式保护系统中发挥作用。该策略利用网络拓扑和正序电流相量信息构建节点-支路关联矩阵，并基于元件-断路器关联度向量确定跳闸顺序，即使在断路器信息不全的情况下也能确保可靠性和适应性。这种方法旨在简化后备保护的配合关系，快速、精准地切除故障，减少对信息同步的严格依赖。" 在电力系统中，传统的基于本地信息的后备保护由于配合复杂、动作时间较长，已无法满足现代电网的安全需求。随着广域同步测量技术和数字化变电站的进展，广域保护成为了解决这一问题的新途径。广域保护的研究涵盖了构成模式、故障识别和跳闸策略三个关键领域。其中，跳闸策略是确保广域保护有效执行的关键环节。 现有的研究大多关注故障识别，而对跳闸策略的探讨相对较少。文献中提出了一些针对不同系统结构的跳闸策略，例如有限广域集中式系统中的失灵保护策略，分布式广域保护系统中的拓扑树搜索方法，以及变电站集中式广域保护系统的Petri网跳闸序列搜索等。 本文提出的基于方向权重的广域后备保护跳闸策略，是在有限广域集中式后备保护已识别故障元件的前提下进行的。策略的核心是通过构建基于方向权重的节点-支路关联矩阵，结合故障判断和断路器状态信息，形成元件-断路器关联度向量。这种关联度向量可以准确指示哪些断路器与故障元件关联最紧密，从而优先跳闸，以最小化故障切除范围。 此策略的一个显著优点是其对信息同步要求较低，而且在断路器信息不完整的情况下仍能保持良好的适用性和可靠性。仿真结果验证了该方法的有效性，它简化了后备保护之间的配合关系，提高了故障处理速度，有助于减少因故障引起的经济损失和系统不稳定。 基于方向权重的广域后备保护跳闸策略是电力系统保护技术的一大创新，它为优化电网安全性能提供了新的解决方案，尤其适用于信息不完全或同步条件受限的情况。这一策略有望在未来电力系统自动化设备的设计和应用中发挥重要作用。