童曉陽，張生鵬，2，張廣驍

（1.西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院，四川省成都市 610031；2.國網(wǎng)阜寧縣供電公司，江蘇省鹽城市 224400）

0 引言

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，基于本地信號(hào)的傳統(tǒng)后備保護(hù)整定變得困難［1-3］。相量測(cè)量單元（PMU）由于時(shí)間精度高、測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，成為輸電線路故障檢測(cè)和定位的新手段［4］?？紤]PMU的經(jīng)濟(jì)性，需要研究基于一定數(shù)量PMU的輸電線路廣域后備保護(hù)算法，在信息不全的條件下進(jìn)行檢測(cè)，比傳統(tǒng)后備保護(hù)更快地檢測(cè)出線路故障。

文獻(xiàn)［5］提出了基于電壓故障分量和功率分布的后備保護(hù)方案；文獻(xiàn)［6］通過比較疑似故障線路兩端正序電流相角絕對(duì)值檢測(cè)故障線路；文獻(xiàn)［7］采用多源數(shù)據(jù)融合法判斷故障線路；文獻(xiàn)［8］采用阻抗矩陣，利用一個(gè)區(qū)域內(nèi)同步或非同步PMU信號(hào)，以負(fù)序故障分量構(gòu)造線性方程，通過殘差判斷故障線路。文獻(xiàn)［5-8］均需要全局布置PMU，成本較高。文獻(xiàn)［9-10］僅利用同步電壓相量進(jìn)行故障定位，只需要配置少量PMU，但需要進(jìn)行遍歷搜索，算法較為復(fù)雜且不能滿足全局可觀性。文獻(xiàn)［11］提出間隔母線布置PMU策略，是一種可滿足全局可觀性、故障可定位的PMU最優(yōu)布點(diǎn)策略。文獻(xiàn)［12］利用S變換構(gòu)造時(shí)頻矩陣，利用奇異值分解剔除冗余信息，對(duì)時(shí)頻矩陣與樣本庫矩陣計(jì)算矩陣相似度，從而識(shí)別區(qū)內(nèi)外故障。文獻(xiàn)［13-14］從故障電阻為純電阻角度構(gòu)造測(cè)距方程，準(zhǔn)確求出故障點(diǎn)位置，但計(jì)算過程復(fù)雜。

本文考慮負(fù)載電流對(duì)節(jié)點(diǎn)注入電流的影響，基于間隔母線布置PMU，先確定故障區(qū)域，估計(jì)故障區(qū)域中未布置PMU母線的電壓和節(jié)點(diǎn)注入電流，由故障前后的節(jié)點(diǎn)電壓方程推導(dǎo)出節(jié)點(diǎn)電壓故障分量方程，構(gòu)造節(jié)點(diǎn)故障注入電流相量，分析其在故障前后的變化特征，構(gòu)造廣域后備保護(hù)判據(jù)。最后，利用電磁暫態(tài)軟件PSCAD/EMTDC搭建了IEEE 39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)仿真模型，在各種故障場(chǎng)景下對(duì)所提廣域后備保護(hù)算法進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明所提方法不受故障位置、類型和過渡電阻影響。

1 基于節(jié)點(diǎn)故障注入電流的線路故障檢測(cè)

設(shè)線路i-j上f點(diǎn) 發(fā)生故障，如 圖1所示。f與節(jié)點(diǎn)i之間距離占線路i-j全長的比例為x，線路i-j的阻抗為Zij。

圖1 線路故障示意圖Fig.1 Schematic diagram of line with fault

基于節(jié)點(diǎn)電壓方程思路［7］，考慮各節(jié)點(diǎn)注入電流，對(duì)于一個(gè)區(qū)域中節(jié)點(diǎn)數(shù)為n的電網(wǎng)，列出故障發(fā)生前該區(qū)域的節(jié)點(diǎn)電壓方程為:

2 區(qū)域中節(jié)點(diǎn)電壓與節(jié)點(diǎn)注入電流估計(jì)

在保證所有發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)都布置PMU的基礎(chǔ)上，間隔母線布置PMU，將與未布置PMU母線直接相連的所有已布置PMU母線所形成的包絡(luò)區(qū)域作為一個(gè)典型保護(hù)區(qū)域。

區(qū)域Z包含n+1個(gè)母線節(jié)點(diǎn)，除中間母線M未布置PMU外，其余母線均布置了PMU，見圖2。

圖2 間隔母線布置PMU的典型區(qū)域示意圖Fig.2 Schematic diagram of typical area with PMUs spaced apart

由式（18）可知，對(duì)該區(qū)域應(yīng)用節(jié)點(diǎn)電壓故障分量方程求取I?dn，必須先獲得各節(jié)點(diǎn)的注入電流和節(jié)點(diǎn)電壓。由于正序分量存在于各種故障類型中，故本文均采用正序分量進(jìn)行計(jì)算。圖2中規(guī)定流向母線的節(jié)點(diǎn)電流為注入電流正方向，I?i(1≤i≤n)為布置有PMU節(jié)點(diǎn)的等效注入電流。

式中:γi為線路M-i的傳播系數(shù)；Zi為線路M-i的特征 阻 抗；LMi為 線 路M-i全 長；I?iM為 線 路i-M的i側(cè)電流。

當(dāng)線路M-N正常時(shí)，來自n個(gè)PMU的各正序推算電壓幅值理論上相等。當(dāng)線路M-N發(fā)生故障后，對(duì)于一般性多數(shù)故障情景如金屬性接地故障、相間故障等，來自故障線路PMU側(cè)（如N側(cè)）的正序推算電壓的幅值要明顯小于來自正常線路PMU側(cè)的各推算電壓幅值。因此，在估計(jì)母線M電壓時(shí)需要舍棄來自故障線路側(cè)的正序推算電壓。對(duì)于近末端高阻故障情形，來自故障線路側(cè)的推算電壓可能與來自某相鄰正常線路的推算電壓的幅值差異不大，這時(shí)，舍棄的幅值最小的推算電壓可能不是來自故障線路側(cè)的推算電壓，但是它們比較接近，用式（22）計(jì)算的母線M的估計(jì)電壓仍然相對(duì)準(zhǔn)確。

文獻(xiàn)［15］利用動(dòng)態(tài)加權(quán)因子求取未布PMU母線的估計(jì)電壓，因?yàn)榭紤]了故障側(cè)的推算電壓，母線的估計(jì)電壓的求取并不太準(zhǔn)確。

根據(jù)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)潮流計(jì)算原理，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)列寫節(jié)點(diǎn)電壓方程，某節(jié)點(diǎn)的注入電流就是發(fā)電機(jī)注入電流減去負(fù)載電流。

本文對(duì)電力系統(tǒng)中邊界布置有PMU區(qū)域，在列寫節(jié)點(diǎn)電壓方程時(shí)，節(jié)點(diǎn)注入電流的定義有所不同，即區(qū)域內(nèi)母線i的節(jié)點(diǎn)注入電流除了發(fā)電機(jī)注入電流減去負(fù)載電流外，還需要加上區(qū)域外與母線i相連線路注入母線i的電流之和。根據(jù)電路理論中的替代定理，將區(qū)域外與母線i相連各線路流向母線i的電流和替換成一個(gè)等值的電流源I?k，i。

區(qū)域內(nèi)母線節(jié)點(diǎn)注入電流示意圖如附錄A圖A1所示，節(jié)點(diǎn)i的注入電流表達(dá)式為:

式 中:I?S為 發(fā) 電 機(jī) 向 母 線i注 入 的 電 流；I?load，i為 母 線i的 負(fù) 載 電 流；I?k，i為 區(qū) 域Z外 線 路k流 向 母 線i的 電 流相量，k1，k2，…，kp對(duì)應(yīng)與區(qū)內(nèi)母線i相連各線路對(duì)側(cè)的區(qū)外母線。

對(duì)于圖2區(qū)域Z中布置有PMU的母線i，其節(jié)點(diǎn)注入電流由式（24）得到。需要指出，式（24）為節(jié)點(diǎn)注入電流的一般表達(dá)式，并非所有布置有PMU母線的等效注入電流均由這3部分組成，有的布置有PMU母線的節(jié)點(diǎn)注入電流只包含其中一部分或兩部分。例如:當(dāng)母線i僅與發(fā)電機(jī)相連時(shí)，等效注入電流就等于發(fā)電機(jī)注入電流I?S；當(dāng)母線i僅與區(qū)域外線路相連時(shí)，等效注入電流只包括I?k，i。當(dāng)母線i與區(qū)域外線路相連且接有負(fù)載時(shí)，等效注入電流包括I?k，i和I?load，i兩 部 分。因 此，需 要 根 據(jù) 具 體 情 況 應(yīng) 用式（24）。

對(duì)于圖2中未布置有PMU的母線M，沒有區(qū)域外線路和發(fā)電機(jī)與其相連，母線M的節(jié)點(diǎn)注入電流只有負(fù)載電流，這時(shí)可用式（23）求出該節(jié)點(diǎn)的負(fù)載電流，母線M的節(jié)點(diǎn)注入電流為負(fù)載電流的負(fù)值。如果母線M沒有負(fù)載，其節(jié)點(diǎn)注入電流為零。

將區(qū)域內(nèi)各節(jié)點(diǎn)故障后等效注入電流減去故障前等效注入電流，得到等效注入電流故障分量列向量ΔI?。區(qū)域內(nèi)各線路參數(shù)及拓?fù)渚鶠橐阎?，求得區(qū)域內(nèi)各節(jié)點(diǎn)的電壓故障分量、等效注入電流故障分量后，由式（19）得到節(jié)點(diǎn)故障注入電流。

3 基于節(jié)點(diǎn)故障注入電流的廣域后備保護(hù)

3.1 子站啟動(dòng)判據(jù)和故障區(qū)域的搜索

為了減少廣域保護(hù)系統(tǒng)的通信量和計(jì)算量，一般根據(jù)相關(guān)算法篩選故障區(qū)域。本文采用廣域電流差動(dòng)原理來確定故障區(qū)域，引入文獻(xiàn)［16］確定故障關(guān)聯(lián)域的保護(hù)判據(jù)。調(diào)度中心通過廣域通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)收集每個(gè)區(qū)域的各邊界節(jié)點(diǎn)的正序電流，計(jì)算每個(gè)區(qū)域的所有邊界節(jié)點(diǎn)的電流相量和的幅值為Itotal，如果某個(gè)區(qū)域的Itotal大于設(shè)定閾值，就判斷該區(qū)域?yàn)楣收蠀^(qū)域，判據(jù)如下:

式中:Iset為區(qū)域內(nèi)因負(fù)荷電流、線路的分布電容電流而額外產(chǎn)生的注入電流啟動(dòng)閾值，其值設(shè)定為電網(wǎng)正常時(shí)一個(gè)區(qū)域的所有邊界節(jié)點(diǎn)的電流相量和幅值乘以一個(gè)系數(shù)，該系數(shù)為1.3～1.5。

在確定故障區(qū)域后，再采用本文提出的基于節(jié)點(diǎn)故障注入電流的算法來檢測(cè)故障線路。

3.2 保護(hù)動(dòng)作判據(jù)

由第1章可知，線路發(fā)生故障時(shí)，故障線路兩端的 節(jié) 點(diǎn) 故 障 注 入 電 流 分 別 為(1?x)I?f、xI?f。它 們 與故障點(diǎn)位置x呈比例關(guān)系，而其他正常線路兩端的節(jié)點(diǎn)故障注入電流理論上為零，利用它們之間的比值，可自適應(yīng)檢測(cè)故障線路。

考慮到計(jì)算、測(cè)量、估計(jì)等環(huán)節(jié)誤差的影響，正常節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)故障注入電流不可能完全等于零。在計(jì)算得到區(qū)域內(nèi)各節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)故障注入電流后，將所有故障注入電流按照幅值進(jìn)行排序。定義K為節(jié)點(diǎn)故障注入電流幅值最大值與第三大值的比值。

如果檢測(cè)到存在連續(xù)的3個(gè)K滿足K＞Kset，則判斷I?dn中元素最大值和次大值對(duì)應(yīng)的線路為故障線路，Kset為設(shè)定閾值。

電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)某區(qū)域中所有節(jié)點(diǎn)故障注入電流的比值約為1，考慮測(cè)量誤差、計(jì)算誤差等，乘以可靠系數(shù)（1.5～3），對(duì)于估計(jì)誤差，再乘以一個(gè)可靠系數(shù)（2～3），故設(shè)置Kset=10。

3.3 算法步驟

步驟1:對(duì)整個(gè)電網(wǎng)進(jìn)行區(qū)域劃分，按照間隔母線布置PMU策略，調(diào)度中心或區(qū)域控制主站通過廣域通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)收集各區(qū)域中各PMU的電壓、電流，計(jì)算各區(qū)域的所有邊界節(jié)點(diǎn)的電流相量和的幅值Itotal，如果某區(qū)域的Itotal大于Iset，就判斷該區(qū)域?yàn)楣收蠀^(qū)域，此時(shí)廣域保護(hù)啟動(dòng)。

步驟2:針對(duì)故障區(qū)域，收集保護(hù)啟動(dòng)后該區(qū)域中每個(gè)PMU在各采樣時(shí)刻的電壓、電流。

分別計(jì)算故障區(qū)域的各節(jié)點(diǎn)電壓故障分量ΔU?、節(jié)點(diǎn)注入電流故障分量ΔI?，通過式（19）計(jì)算得到故障區(qū)域各節(jié)點(diǎn)的故障注入電流I?dn。

步驟3:對(duì)I?dn中各電流幅值排序，計(jì)算得到K，如果K大于Kset，則記錄超過1次。當(dāng)K連續(xù)超過閾值3次，則判斷I?dn中最大值和次大值對(duì)應(yīng)線路為故障線路，否則，返回步驟2。

所提算法的流程圖如附錄A圖A2所示。

4 仿真驗(yàn)證

4.1 仿真模型

利用電磁暫態(tài)仿真軟件PSCAD/EMTDC搭建IEEE 10機(jī)39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 IEEE 39節(jié)點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng)Fig.3 IEEE 39-bus test system

圖3中紅色母線表示安裝PMU，系統(tǒng)電壓等級(jí)為345 kV，頻率為60 Hz，采樣頻率為3 kHz。系統(tǒng)中各母線的負(fù)荷設(shè)置為恒功率模型。

4.2 算例分析

4.2.1各種故障情景的仿真結(jié)果

為了驗(yàn)證故障點(diǎn)位置、故障類型和過渡電阻對(duì)本算法的影響，設(shè)置區(qū)域Z1中的線路26-29發(fā)生故障。故障分別在距離母線26的5%、50%、95%處，故障類型有A相接地（AG）、AB相間接地短路（ABG）、AB相間短路（AB）、ABC三相短路（ABC）故障，對(duì)于接地故障設(shè)置300Ω過渡電阻。其中，區(qū)域Z1中母線26、29布置PMU，母線28未布置PMU。

線路26-29發(fā)生各種故障時(shí)各節(jié)點(diǎn)故障注入電流的仿真結(jié)果如表1所示。其中，數(shù)據(jù)均取自故障后1個(gè)周期之后的穩(wěn)態(tài)值；Id26、Id28、Id29分別表示母線26、28、29的節(jié)點(diǎn)故障注入電流幅值。

表1 區(qū)域Z1中線路26-29發(fā)生各種故障的仿真結(jié)果Table 1 Simulation results of various faults on line 26-29 in zone Z1

由表1看到，在線路26-29發(fā)生各種故障時(shí)，其兩側(cè)的節(jié)點(diǎn)故障注入電流Id26、Id29總是區(qū)域中節(jié)點(diǎn)故障注入電流的最大值和次大值，且最大值是第三大值Id28的10倍以上，即正常節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)故障注入電流始終遠(yuǎn)小于最大值。本方法能夠準(zhǔn)確檢測(cè)故障線路26-29，不會(huì)對(duì)區(qū)域內(nèi)的正常線路誤判。

當(dāng)線路26-29于0.3 s在距離母線26的50%處發(fā)生A相金屬性接地故障時(shí)，各節(jié)點(diǎn)的電壓故障分量和節(jié)點(diǎn)故障注入電流波形如附錄A圖A3所示，對(duì)應(yīng)的各節(jié)點(diǎn)故障注入電流幅值見附錄A圖A4。由圖A4可見，在0.3 s發(fā)生故障后，故障節(jié)點(diǎn)注入電流幅值Id26、Id29迅速增大且近似相等，正常節(jié)點(diǎn)28的故障注入電流幅值Id28保持接近于0，與理論符合。

故障后約1個(gè)周期，節(jié)點(diǎn)26、28、29的電壓故障分 量 穩(wěn) 定 值 分 別 為14.304 4∠?83.551 6°、6.245 3∠?83.566 1°、3.644 3∠?86.528 2° kV，節(jié)點(diǎn) 故 障 注 入 電 流 分別為0.899 8∠?167.826 2°、0.021 6∠?82.740 9°、0.892 2∠?175.566 3° kA。故障節(jié)點(diǎn)26、29的故障注入電流幅值分別為0.899 8、0.892 2 kA，二者近似相等，正常節(jié)點(diǎn)28的故障注入電流幅值為0.021 6 kA，不會(huì)因?yàn)閰^(qū)外故障而增大。

此時(shí)K的變化曲線如圖4所示。由圖4可見，0.3 s發(fā)生故障約1個(gè)周期之后，比值K較平穩(wěn)，且遠(yuǎn)大于閾值，可準(zhǔn)確檢測(cè)出故障線路26-29。

圖4 線路26-29在50%處發(fā)生AG故障時(shí)K值曲線Fig.4 Curve of K with AG fault at 50% of line 26-29

4.2.2非全相運(yùn)行再故障仿真結(jié)果

為了驗(yàn)證非全相運(yùn)行時(shí)再發(fā)生線路故障時(shí)本方法的有效性，在0.3 s分別設(shè)置線路26-29、26-25兩側(cè)B相斷路器跳開，形成B相斷開的線路非全相運(yùn)行狀態(tài)，再在0.35 s時(shí)設(shè)置發(fā)生AG、AC相間短路（AC）、AC相間接地短路（ACG）、C相接地（CG）故障進(jìn)行試驗(yàn)，過渡電阻為300Ω。

0.35 s時(shí)線路26-29在距離母線26的5%處發(fā)生經(jīng)300Ω過渡電阻接地故障，仿真結(jié)果如附錄A圖A5所示。由圖A5可見，發(fā)生非全相運(yùn)行時(shí)非全相運(yùn)行線路兩側(cè)母線的節(jié)點(diǎn)注入故障電流幅值與正常母線相等，接近于零，K不滿足故障判斷閾值，算法可靠不會(huì)導(dǎo)致誤動(dòng)。0.35 s發(fā)生故障后，Id26、Id29迅速增大為最大值和次大值，穩(wěn)態(tài)值分別為0.215 5、0.012 6 kA，正常節(jié)點(diǎn)28的故障注入電流幅值Id28最小，穩(wěn)態(tài)值為0.002 9 kA，K為74.310，遠(yuǎn)大于設(shè)定閾值，能夠準(zhǔn)確識(shí)別出故障線路26-29。

4.2.3系統(tǒng)振蕩及再故障時(shí)的仿真結(jié)果

為了檢驗(yàn)本算法在系統(tǒng)振蕩及再故障時(shí)的有效性，設(shè)線路17-27在0.2 s時(shí)發(fā)生三相短路故障，在0.3 s時(shí)跳開線路17-27兩側(cè)斷路器切除故障，造成系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定破壞來模擬系統(tǒng)振蕩［17］。

當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生振蕩后，線路26-29于50%處在0.35 s發(fā)生ABG故障，仿 真數(shù) 據(jù)如 附錄B表B1所示，各節(jié)點(diǎn)故障注入電流幅值如附錄A圖A6（a）所示，K的變化曲線如圖A6（b）所示。由圖可見，0.3 s系統(tǒng)開始振蕩后各節(jié)點(diǎn)的故障注入電流幅值均為0，本方法不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)。線路26-29在0.35 s發(fā)生ABG故障、過渡電阻為0.01Ω，節(jié)點(diǎn)26、29的故障注入電流幅值Id26、Id29迅速增大，而正常節(jié)點(diǎn)28的故障注入電流幅值Id28保持在0附近。由保護(hù)故障判據(jù)檢測(cè)出線路26-29故障，表明在系統(tǒng)振蕩中再發(fā)生線路故障且線路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)未受到破壞時(shí)，本方法能夠正確檢測(cè)故障線路，不受系統(tǒng)振蕩的影響。

4.2.4線路參數(shù)存在誤差時(shí)的仿真結(jié)果

為了驗(yàn)證本算法在電氣參數(shù)變化時(shí)的性能，設(shè)置線路26-29、26-28的線路參數(shù)誤差分別為1%、5%，過渡電阻分別為0.01Ω、300Ω，不同位置發(fā)生AG故障的仿真結(jié)果如附錄B表B2和表B3所示。

由表B2和表B3可見，當(dāng)故障線路26-29、相鄰正常線路26-28分別存在參數(shù)誤差時(shí)，僅對(duì)誤差線路兩側(cè)的節(jié)點(diǎn)故障注入電流幅值造成小的影響，對(duì)其他母線的節(jié)點(diǎn)故障注入電流幅值沒有影響，不影響三者的大小排序關(guān)系，比值K均大于閾值，能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)出故障線路26-29。

5 算法動(dòng)作時(shí)限分析

本算法采用區(qū)域集中式的廣域后備保護(hù)系統(tǒng)，由區(qū)域內(nèi)各子站PMU采集電氣量，計(jì)算得到各自的基波相量，上送至區(qū)域決策中心，再由區(qū)域決策中心根據(jù)廣域后備保護(hù)算法，進(jìn)行故障線路的檢測(cè)。

在廣域保護(hù)啟動(dòng)后，各子站將定時(shí)上傳各采樣時(shí)刻前1/4個(gè)周期內(nèi)所有采樣點(diǎn)的電壓、電流基波相量。上傳時(shí)間間隔為1/4個(gè)周期（非實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)），減輕了廣域通信網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)。

設(shè)區(qū)域Z1中線路26-29距母線26的5%、95%處0.3 s發(fā)生A相接地故障，過渡電阻為300Ω，K的變化曲線如附錄B圖B1所示。由圖B1可見，兩種故障情景下K在故障發(fā)生0.3 s后約1個(gè)周期趨于穩(wěn)定，此時(shí)進(jìn)入故障檢測(cè)階段。

根據(jù)連續(xù)3個(gè)K滿足K＞Kset的保護(hù)判據(jù)，本算法在故障發(fā)生1個(gè)周期后第3次數(shù)據(jù)上送時(shí)檢測(cè)出故障，故障檢測(cè)時(shí)間最大為5/4個(gè)周期。再考慮到通信傳輸延時(shí)（廣域網(wǎng)絡(luò)延時(shí)一般為50 ms［17］），故障檢測(cè)時(shí)間極限為70 ms，可滿足廣域后備保護(hù)需要，比傳統(tǒng)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間有較大提前。

實(shí)際上，對(duì)于一個(gè)電網(wǎng)有多種PMU布局策略，本文算法中節(jié)點(diǎn)故障注入電流相量（式（19））在其他布局策略也適用。對(duì)于一個(gè)區(qū)域，只要估計(jì)出其中各節(jié)點(diǎn)的注入電流和節(jié)點(diǎn)電壓，通過本文判據(jù)就能檢測(cè)出故障線路。某線路一端有PMU，另一端沒有布置PMU，該端的注入電流和節(jié)點(diǎn)電壓可通過與其相鄰線路的各母線PMU估計(jì)，如果與其相鄰某線路的對(duì)側(cè)母線沒有布置PMU，則通過后者母線的相鄰PMU類似估計(jì)得到，同樣可檢測(cè)出故障線路。

6 結(jié)語

本文利用區(qū)域中各PMU電壓、電流及節(jié)點(diǎn)故障注入電流構(gòu)成廣域后備保護(hù)算法，有以下結(jié)論。

1）算法簡單。通過對(duì)未布置有PMU節(jié)點(diǎn)的電壓、注入電流的估計(jì)，將節(jié)點(diǎn)電壓方程運(yùn)用到間隔母線布置PMU的子區(qū)域，減小通信量和計(jì)算量。

2）由于采用故障分量，在各種故障情況下均能檢測(cè)出故障線路，所提算法在原理上不受故障位置、故障類型、過渡電阻的影響。采用最大值與第三大值的比值作為判斷量，能夠適應(yīng)各種故障情景。

3）在系統(tǒng)振蕩再故障、非全相運(yùn)行再故障等情景下，仍能檢測(cè)出故障線路，并且具備一定的抗參數(shù)變化能力。

所提算法與區(qū)域拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相關(guān)，未考慮相鄰線路復(fù)故障及測(cè)量誤差的影響，后續(xù)將研究有限PMU配置情況下廣域后備保護(hù)算法的抗異常數(shù)據(jù)能力。

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