電網(wǎng)故障與廣域后備保護(hù)算法研究.pdf

1、社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，國(guó)民用電量激增，整個(gè)電網(wǎng)日趨大型化和復(fù)雜化，這使得對(duì)可靠、優(yōu)質(zhì)供電需求越來越高。但是要絕對(duì)的避免故障的發(fā)生幾乎是不可能的。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，快速、可靠的切除故障就顯得尤為重要。傳統(tǒng)的保護(hù)由于采集的都是本地保護(hù)信息，通過多段式保護(hù)對(duì)一定區(qū)間進(jìn)行保護(hù)，為了保證切除故障的可靠性，設(shè)置不同的動(dòng)作時(shí)限，各個(gè)電氣元件之間的聯(lián)系信息交互不強(qiáng)，保護(hù)整定復(fù)雜且相互配合困難，在電網(wǎng)發(fā)生系統(tǒng)擾動(dòng)下容易誤動(dòng)作，基于本地信息的傳統(tǒng)后備保護(hù)不能從

2、全網(wǎng)的角度出發(fā)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行工況做出準(zhǔn)確、快速的判斷。因此，我們引入廣域后備保護(hù)。此新的保護(hù)方法主要利用廣域信息來判斷故障元件，不需要整定的配合，而且，由于是從全網(wǎng)的角度的出發(fā)，也不需要犧牲動(dòng)作時(shí)限來滿足動(dòng)作的選擇性，能提高并完善傳統(tǒng)后備保護(hù)的可靠性、快速性以及容錯(cuò)能力。
　　本文分析了三種廣域后備保護(hù)的結(jié)構(gòu)：變電站集中式、區(qū)域調(diào)度集中式和IED分散式。IED分散式結(jié)構(gòu)便于維護(hù)，而且當(dāng)單個(gè)IED出現(xiàn)錯(cuò)誤的時(shí)候，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的影

3、響不大，但是所需智能電子設(shè)備多，成本高且由于各個(gè)IED相互連接，通信網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜。區(qū)域集中式結(jié)構(gòu)，所需智能電子設(shè)備較少，信息傳輸相對(duì)簡(jiǎn)單，但是對(duì)于決策中心的依賴過高，一旦決策中心出現(xiàn)問題，有可能會(huì)造成系統(tǒng)的崩潰。變電站集中式結(jié)構(gòu)，中和了另外兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，可行性高，故而本文選擇變電站集中式結(jié)構(gòu)用于廣域后備保護(hù)的研究。
　　本文提出了基于 BP網(wǎng)絡(luò)的廣域后備保護(hù)故障元件判別算法，用于變電站集中式廣域后備保護(hù)系統(tǒng)，利用傳統(tǒng)繼電保護(hù)采集到

4、的故障信息，從全網(wǎng)的角度出發(fā)，從中選取電氣元件的故障方向信息、距離Ⅱ段測(cè)量信息和保護(hù)區(qū)內(nèi)的主保護(hù)信息，對(duì)電網(wǎng)的故障進(jìn)行判別。首先把我們采集設(shè)定的樣本信息錄入到系統(tǒng)中，由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行計(jì)算并一層一層的傳遞，由輸入層傳遞至隱含層，再由激勵(lì)函數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，將運(yùn)算的結(jié)果傳到輸出層。然后將輸出結(jié)果和樣本期望的輸出結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，兩個(gè)之間的誤差如果不能滿足預(yù)先設(shè)定的要求，則利用誤差調(diào)整各個(gè)層的連接權(quán)值，如此反復(fù)，直至誤差滿足要求為止。本文通過IEEE5節(jié)點(diǎn)電