基于距離保護(hù)契合因子的區(qū)域后備保護(hù)方法

馬 靜，郭雅蓉，王增平

（華北電力大學(xué) 新能源電力系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102206）

0 引言

隨著互聯(lián)大電網(wǎng)的發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，傳統(tǒng)的僅基于本地信息的后備保護(hù)配置與整定愈發(fā)困難；同時，系統(tǒng)方式復(fù)雜多變，后備保護(hù)極有可能出現(xiàn)配合不當(dāng)或靈敏度不足的情況，因此考慮電網(wǎng)多源信息的廣域后備保護(hù)研究勢在必行[1-2]。

目前，基于廣域信息改善和提高繼電保護(hù)性能的研究大致分為 3 類[3]。

a.基于電氣量信息實(shí)現(xiàn)廣域后備保護(hù)功能，如基于電流信息的序電流相位比較和幅值比較的廣域后備保護(hù)算法[4]、基于電壓信息的故障電壓比較的廣域后備保護(hù)算法[5]、基于電壓電流綜合信息的復(fù)合方向元件算法[6-9]和綜合阻抗比較算法[10]。

b.基于保護(hù)動作信息和斷路器開合狀態(tài)信息實(shí)現(xiàn)廣域后備保護(hù)功能，如基于遺傳算法的廣域后備保護(hù)算法等[11-15]，以及考慮算法容錯性的廣域后備保護(hù)算法等[16-19]。

c.綜合利用電氣量信息和保護(hù)動作信息實(shí)現(xiàn)廣域后備保護(hù)功能，如基于保護(hù)元件與同步相量測量單元（PMU）數(shù)據(jù)多源的廣域后備保護(hù)算法等[20]。

上述算法能夠在不改變傳統(tǒng)后備保護(hù)構(gòu)成的基礎(chǔ)上，通過采集廣域信息構(gòu)建后備保護(hù)算法。但現(xiàn)階段PMU數(shù)據(jù)受到信息延時的影響，同步性不能得到保障，因此在形成廣域后備保護(hù)方案時，應(yīng)盡可能不依賴數(shù)據(jù)的同步性。另一方面，考慮到基于不同保護(hù)原理的保護(hù)動作信息和保護(hù)動作靈敏度均不同，為了區(qū)分不同的保護(hù)信息，在權(quán)值設(shè)置方面應(yīng)盡可能克服依靠主觀經(jīng)驗(yàn)性知識帶來的不確定性問題。此外，盡管現(xiàn)有的通信技術(shù)已經(jīng)趨于完善，但通信系統(tǒng)仍面臨著一定風(fēng)險，信息缺失和錯誤依舊是廣域后備保護(hù)系統(tǒng)無法忽視的問題，因此保護(hù)方案還必須具備較高的容錯性。

本文提出了一種基于距離保護(hù)契合因子的區(qū)域后備保護(hù)方法。首先，將距離保護(hù)動作情況對故障識別的貢獻(xiàn)程度定義為距離保護(hù)貢獻(xiàn)度，并將其作為權(quán)重構(gòu)建保護(hù)契合度函數(shù)和保護(hù)契合度期望函數(shù)；然后，利用保護(hù)契合度函數(shù)與保護(hù)契合度期望函數(shù)之比得到距離保護(hù)契合因子，從而識別故障線路。該方法不受信息非同步的影響，在距離保護(hù)動作信息的高位數(shù)缺失或錯誤的情況下，仍能準(zhǔn)確判斷故障線路，同時克服了傳統(tǒng)權(quán)重設(shè)置依靠先前經(jīng)驗(yàn)帶來的不確定性問題，計(jì)算量小。最后，IEEE 10機(jī)39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的仿真結(jié)果與貴州都勻?qū)嶋H系統(tǒng)的實(shí)時仿真系統(tǒng) RTDS（Real Time Digital Simulator）仿真數(shù)據(jù)均驗(yàn)證了該方法的正確性和有效性。

1 距離保護(hù)貢獻(xiàn)度

距離保護(hù)的整定原則反映了距離保護(hù)動作與其正方向發(fā)生故障的位置之間的關(guān)系。如圖1所示，距離保護(hù)元件1的Ⅰ段動作，故障僅可能發(fā)生在線路L1上；距離保護(hù)Ⅱ段動作，故障可能發(fā)生在線路L1上或者線路L2的出口處，即圖1中點(diǎn)m左側(cè)部分；距離保護(hù)Ⅲ段動作，故障可能發(fā)生在線路L1、L2上，或者線路L3的出口處，即圖1點(diǎn)p左側(cè)部分。

圖1 區(qū)域電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Structure of regional power network

將距離保護(hù)動作情況與故障位置的關(guān)系量化。定義距離保護(hù)貢獻(xiàn)度ωij為距離保護(hù)元件j動作時，故障發(fā)生在線路Li上的概率。該值反映了距離保護(hù)元件j的動作，對判斷線路Li是否為故障線路的貢獻(xiàn)程度。下面根據(jù)距離保護(hù)元件的Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段與故障線路之間的位置關(guān)系，分別推導(dǎo)距離保護(hù)Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段的貢獻(xiàn)度ωⅠij、ωijⅡ、ωijⅢ。

1.1 距離保護(hù)I段貢獻(xiàn)度

距離保護(hù)Ⅰ段只反映本線路故障，當(dāng)距離保護(hù)元件j在故障線路Li上時，貢獻(xiàn)度為1；當(dāng)距離保護(hù)元件j不在故障線路Li上時，貢獻(xiàn)度為0。由此可得距離保護(hù)Ⅰ段貢獻(xiàn)度ωⅠij如式（1）所示。

1.2 距離保護(hù)Ⅱ段貢獻(xiàn)度

線路上任一點(diǎn)故障的概率受到各種因素的影響，如線路所處的地理位置、環(huán)境、投運(yùn)時間等，因此較難確定線路上任一點(diǎn)故障的概率。假設(shè)故障隨機(jī)發(fā)生在線路任一點(diǎn)上，用均勻分布來模擬線路上任一點(diǎn)故障的概率。如當(dāng)保護(hù)元件動作，表示保護(hù)范圍內(nèi)出現(xiàn)故障，將保護(hù)范圍覆蓋各條線路的部分的阻抗定義為距離保護(hù)元件在各線路上的有效距離等值阻抗，保護(hù)范圍內(nèi)任一點(diǎn)發(fā)生故障的概率用[1，Z]區(qū)間的均勻分布模擬，其中Z為保護(hù)元件總的有效距離等值阻抗[21]。

距離保護(hù)的保護(hù)范圍是指發(fā)生金屬性故障時保護(hù)的動作范圍，該動作范圍由整定阻抗決定[22]。如圖1所示，元件1的距離保護(hù)Ⅱ段的保護(hù)范圍為點(diǎn)m左側(cè)的范圍，即線路qm。該保護(hù)元件動作，認(rèn)為故障發(fā)生在線路qm上，且線路qm上任一點(diǎn)發(fā)生故障的概率相同，故障發(fā)生在線路qr上的概率為lqr/lqm，發(fā)生在線路 rm 上的概率為 lrm/lqm，lqr、lrm、lqm分別為線路qr、rm、qm的長度。由于線路的距離與阻抗成正比，可得：，Zqr、Zrm、Zqm分別為線路Lqr、Lrm和Lqm的線路阻抗。距離Ⅱ段元件在各線路上的有效距離等值阻抗計(jì)算式如式（2）所示。其中，ZⅡset-j為距離保護(hù)元件j的Ⅱ段整定值；線路Li1為線路Li的上級線路，ZLi1為線路Li1的阻抗；KfLi-Li1為線路Li與線路Li1間的分支系數(shù)。

式（2）中，當(dāng)距離保護(hù)元件j在線路Li上時，有效距離的等值阻抗為Li的線路阻抗ZLi；線路Li1為線路Li的上級線路，當(dāng)距離保護(hù)元件j在線路Li1上時，在線路Li上產(chǎn)生的有效距離等值阻抗為通過分支系數(shù)折算到Li上的阻抗值。

以圖1為例，保護(hù)元件1的距離Ⅱ段保護(hù)范圍在L1、L2上產(chǎn)生的有效距離的等值阻抗分別為：

當(dāng)距離保護(hù)元件1的Ⅱ段動作時，故障可能發(fā)生在L1、L2上的概率分別為保護(hù)范圍在各線路上的有效距離占保護(hù)范圍的總有效距離的比。由式（3）進(jìn)一步得到距離保護(hù)Ⅱ段貢獻(xiàn)度ωⅡij如式（4）所示。

其中，N為線路總數(shù)。

1.3 距離保護(hù)Ⅲ段貢獻(xiàn)度

距離保護(hù)Ⅲ段可以反映本線路及相鄰線路的故障，整定值按照對所有相鄰線路都具有靈敏度整定，其保護(hù)范圍通?？梢匝由斓较噜彾壘€路。

按照上述對有效距離等值阻抗的定義，距離保護(hù)Ⅲ段的保護(hù)范圍在線路Li上產(chǎn)生的有效距離等值阻抗為：

其中，線路Li1為線路Li的上級線路；線路Li2為線路Li1的上級線路為線路 Li2的阻抗為距離保護(hù)元件j的Ⅲ段整定值為線路Li和線路Li1間的分支系數(shù)；為線路Li1和線路Li2間的分支系數(shù)。當(dāng)距離保護(hù)元件j在線路Li或線路Li1上時，有效距離等值阻抗為線路阻抗ZLi；當(dāng)距離保護(hù)元件j在線路Li2上時，其在線路Li上產(chǎn)生的有效距離的等值阻抗為通過分支系數(shù)折算到Li上的阻抗值。

以圖1為例，距離保護(hù)元件1的Ⅲ段保護(hù)范圍在線路L1、L2上產(chǎn)生的有效距離等值阻抗分別為ZL1、ZL2，在L3上產(chǎn)生的有效距離等值阻抗為：

當(dāng)距離保護(hù)元件1的Ⅲ段動作時，故障可能發(fā)生在L1、L2、L3上的概率分別為保護(hù)范圍在各線路上有效距離占保護(hù)范圍總有效距離的比。由式（6）進(jìn)一步得到距離保護(hù)Ⅲ段貢獻(xiàn)度ωⅢij為：

2 基于距離保護(hù)契合因子的故障識別方法

2.1 構(gòu)建保護(hù)契合度函數(shù)

距離保護(hù)貢獻(xiàn)度ωⅠij、ωⅡij、ωⅢij分別為距離保護(hù)元件j的Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段動作，故障發(fā)生在線路Li上的概率。將距離保護(hù)貢獻(xiàn)度作為權(quán)重對保護(hù)動作信息進(jìn)行融合，得到線路Li的保護(hù)契合度函數(shù)：

其中，DIj、DⅡj、DⅢj分別為故障發(fā)生后距離保護(hù)元件 j的Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ 段的實(shí)際動作情況；BⅠ、BⅡ、BⅢ分別為距離保護(hù)Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段保護(hù)元件的數(shù)目。保護(hù)契合度函數(shù)EF（Li）為故障發(fā)生后，將各距離保護(hù)元件實(shí)際動作情況代入計(jì)算的結(jié)果。

2.2 構(gòu)建保護(hù)契合度期望函數(shù)

保護(hù)契合度期望函數(shù)為假設(shè)故障發(fā)生在線路Li上，將保護(hù)元件動作情況期望值進(jìn)行信息融合的計(jì)算結(jié)果。在線路不同位置發(fā)生故障，保護(hù)元件動作情況不同，因此在確定保護(hù)元件動作情況的期望值時需要考慮在線路不同位置發(fā)生故障的情況。

以圖1中的系統(tǒng)為例。距離保護(hù)元件5和6的Ⅰ段的保護(hù)范圍分別為圖2中的2個橢圓部分，2個橢圓將線路L3分為A、B、C這3段，在線路L3不同位置發(fā)生故障時，各元件的距離保護(hù)I段的動作情況期望值如表1所示（0表示未動作，1表示動作；后同）。

圖2 距離保護(hù)I段動作情況示例系統(tǒng)Fig.2 Example system for zone-I action of distance protection

故障點(diǎn)在 A、B、C 這 3 段上的概率分別為 λⅠA、λⅠB、λⅠC，計(jì)算式如下：

同理，距離保護(hù)元件3和8的Ⅱ段的保護(hù)范圍，也可以將線路L3分為A、B、C這3段，見圖3。在線路L3不同位置發(fā)生故障距離保護(hù)Ⅱ段的動作情況見表2。

表1 線路L3故障時，距離保護(hù)I段動作情況Table 1 Action status of distance protection zone-I when fault occurs on L3

圖3 距離保護(hù)Ⅱ段動作情況期望值計(jì)算示例系統(tǒng)Fig.3 Example system for zone-Ⅱaction of distance protection

表2 線路L3故障時，距離保護(hù)Ⅱ段動作情況Table 2 Action status of distance protection zone-Ⅱwhen fault occurs on L3

距離保護(hù)元件3和8的Ⅱ段的保護(hù)范圍在線路L3上分別產(chǎn)生的有效距離等值阻抗，可以反映圖3中A段和C段的長度，故障點(diǎn)在A、B、C這3段上的概率分別為 λⅡA、λⅡB、λⅡC，計(jì)算式如下：

同理，距離保護(hù)元件1和10的Ⅲ段的保護(hù)范圍，也可以將線路L3分為A、B、C這3段，如圖4所示。在線路L3不同位置發(fā)生故障時，各元件的距離保護(hù)Ⅲ段的動作情況如表3所示。

距離保護(hù)元件1和10的Ⅲ段保護(hù)范圍在線路L3上分別產(chǎn)生的有效距離等值阻抗，可以反映圖4中A段和C段的長度，則故障點(diǎn)在A、B、C這3段上的概率 λⅢA、λⅢB、λⅢC分別為：

圖4 距離保護(hù)Ⅲ段動作情況示例系統(tǒng)Fig.4 Example system for zone-Ⅲaction ofdistance protection

表3 線路L3故障時，距離保護(hù)Ⅲ段動作情況Table 3 Action status of distance protection zone-Ⅲ when fault occurs on L3

將式（9）—（11）的計(jì)算結(jié)果作為故障點(diǎn)在線路不同位置時，保護(hù)動作情況期望值的權(quán)重，得到線路故障時保護(hù)動作情況的期望值，則保護(hù)契合度期望函數(shù)的計(jì)算式如式（12）所示。

2.3 基于距離保護(hù)契合因子識別故障線路

定義線路Li的保護(hù)契合度函數(shù)值與保護(hù)契合度期望函數(shù)值之比為該線路的距離保護(hù)契合因子。其計(jì)算式如下：

在計(jì)算距離保護(hù)契合度期望函數(shù)值時，考慮到在線路不同位置發(fā)生故障的情況，得到的距離保護(hù)契合度期望函數(shù)值是距離保護(hù)契合度函數(shù)值的加權(quán)平均值，而不是線路某個具體位置發(fā)生故障的契合度函數(shù)值。因此距離保護(hù)契合因子并沒有具體的理論值。但是距離保護(hù)契合因子的計(jì)算是對距離保護(hù)契合度函數(shù)值進(jìn)行歸一化處理，因此故障線路的距離保護(hù)契合因子應(yīng)為一個接近1的正數(shù)。同時，Pe（Li）越大表示保護(hù)契合度函數(shù)的值越接近保護(hù)契合度期望函數(shù)的值，則線路Li是故障線路的概率越大，則保護(hù)判據(jù)為：

區(qū)域后備保護(hù)算法的具體實(shí)現(xiàn)過程如圖5所示。

圖5 本文所提故障線路識別流程Fig.5 Flowchart of proposed faulty line identification

3 算例驗(yàn)證

3.1 IEEE 10機(jī)39節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)仿真驗(yàn)證

為驗(yàn)證本文算法的正確性，利用電磁暫態(tài)仿真軟件PSCAD搭建的IEEE 10機(jī)39節(jié)點(diǎn)的電力系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真驗(yàn)證，仿真系統(tǒng)圖及其各支路和母線編號如圖6所示。廣域后備保護(hù)的構(gòu)成模式為區(qū)域集中式，選取圖6中虛線內(nèi)所示的保護(hù)區(qū)域?yàn)榉抡鎸ο螅▽^(qū)域的選擇沒有特定的要求，所選區(qū)域不同并不影響算法的運(yùn)算結(jié)果）。

在線路L8靠近母線4處發(fā)生故障。形成各距離保護(hù)元件針對每條線路的距離保護(hù)貢獻(xiàn)度ωⅠij、ωⅡij、ωⅢij，其中對線路L8各距離保護(hù)元件的貢獻(xiàn)度如表4所示。在實(shí)際保護(hù)裝置中，相間距離保護(hù)整定值與接地距離保護(hù)整定值不同，可以分別根據(jù)整定值計(jì)算距離保護(hù)貢獻(xiàn)度，若相間距離保護(hù)動作，則采用相間距離保護(hù)整定值計(jì)算的貢獻(xiàn)度作為權(quán)重，若接地距離保護(hù)動作，則采用接地距離保護(hù)整定值計(jì)算的貢獻(xiàn)度作為權(quán)重。算法不受故障類型不同的影響。

圖6 IEEE 10機(jī)39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)Fig.6 IEEE 10-generator 39-bus system

表4 距離保護(hù)元件對判斷L8為故障線路的貢獻(xiàn)度Table 4 Contribution degree to faulty L8identification by different protective elements for three zones

將距離保護(hù)貢獻(xiàn)度作為權(quán)重，結(jié)合保護(hù)動作情況的期望值及其權(quán)重，計(jì)算保護(hù)契合度期望函數(shù)值，如表5所示。

距離保護(hù)貢獻(xiàn)度、距離保護(hù)契合度期望函數(shù)值均可以在系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況時，根據(jù)保護(hù)整定值計(jì)算得到，并存儲于區(qū)域主機(jī)中。故障發(fā)生后，根據(jù)保護(hù)的動作情況，只需將保護(hù)動作的距離保護(hù)元件的信息上傳至區(qū)域主機(jī)，用于計(jì)算距離保護(hù)契合度函數(shù)值，并不需要再搜集整個區(qū)域的信息。區(qū)域主機(jī)接收到各保護(hù)元件實(shí)際動作情況如表6所示，僅需對15位（即動作情況為1的位數(shù)）保護(hù)動作信息進(jìn)行上傳，不需要對區(qū)域其他信息進(jìn)行搜集。因此保護(hù)的快速性和可靠性能夠得到保障。

表5 各線路保護(hù)契合度期望函數(shù)值Table 5 Value of expected protection fitness function for different lines

表6 線路L8故障時，各距離保護(hù)元件的動作情況Table 6 Action status of different protective elements when L8is faulty

將距離保護(hù)貢獻(xiàn)度作為權(quán)重，由保護(hù)實(shí)際動作情況計(jì)算保護(hù)契合度函數(shù)值，如表7所示。計(jì)算保護(hù)契合度函數(shù)值與保護(hù)契合度期望函數(shù)值之比，得到距離保護(hù)契合因子，如表8所示。

表7 各線路保護(hù)契合度函數(shù)值Table 7 Value of protection fitness function for different lines

表8 各線路距離保護(hù)契合因子Table 8 Distance protection fitting factor of different lines

考察系統(tǒng)的容錯性，針對距離保護(hù)Ⅰ段，或縱聯(lián)保護(hù)拒動或誤動的情況考慮4種特殊情況，以驗(yàn)證本方法的正確性和有效性。

情況1：若線路L8兩端的距離保護(hù)Ⅰ段均不動作，即表6中的元件4-14的I段動作值為0（此時距離保護(hù)I段不能正確判斷線路L8故障）。

情況2：若線路L8兩端的距離保護(hù)I段均不動作，且一端距離保護(hù)Ⅱ段拒動，即表6中的元件4-14的I段動作值為0，元件14-4的Ⅱ段動作值為0（此時縱聯(lián)距離保護(hù)拒動）。

情況3：若線路L7一端的距離保護(hù)I段誤動，即表6中的元件5-4的Ⅰ段動作值為1（此時距離保護(hù)I段誤判線路L7故障）。

情況4：若線路L7兩端的距離保護(hù)Ⅱ段均動作，即表6中的元件4-5的Ⅱ段動作值為1（此時縱聯(lián)距離保護(hù)誤動）。上述4種情況的距離保護(hù)契合因子如表9所示。

表9 4種情況下，各線路距離保護(hù)契合因子Table 9 Distance protection fitting factor of different lines for four conditions

由表9中數(shù)據(jù)可知，線路L8的距離保護(hù)契合因子在4種情況下均為區(qū)域最大值，滿足判據(jù)式（14），由此判斷線路L8為故障線路。因此，在距離保護(hù)I段拒動或誤動，以及縱聯(lián)距離保護(hù)拒動或誤動的情況下，本方法均能正確判斷故障元件。

在對容錯性進(jìn)行分析時，如果逐一對各種情況進(jìn)行分析，很難枚舉到系統(tǒng)可能發(fā)生的所有情況。為此，筆者將可能出現(xiàn)問題的所有元件進(jìn)行N-3處理（超出了系統(tǒng)安全考慮的較嚴(yán)重的N-2情況），以考查本方法的有效性和可行性。如表6所示，線路L8故障后，區(qū)域內(nèi)共有15位保護(hù)動作信息。對這15位保護(hù)動作信息進(jìn)行分析，任意N位保護(hù)信息錯誤的仿真結(jié)果如表10所示。表中，Pw為錯誤保護(hù)信息數(shù)目占保護(hù)信息總數(shù)目的百分比；X為所有可能情況的統(tǒng)計(jì)個數(shù)；Y為本方法造成誤判的情況數(shù)目；本方法正確判斷的概率W=（X-Y）／X。

表10中數(shù)據(jù)顯示，15位保護(hù)動作信息中任意3位出錯，算法均能準(zhǔn)確判斷故障，且信息容錯位數(shù)占保護(hù)信息總數(shù)目的百分比高達(dá)20%，表明該算法具有一定的容錯性。

表10 所提方法的容錯性能Table 10 Fault-tolerant performance of proposed method

本方法在進(jìn)行故障判斷時，只需要搜集故障發(fā)生后動作的保護(hù)信息，不需要對電氣量信息進(jìn)行搜集。考慮帶過渡電阻的短路時，距離保護(hù)范圍將縮小，動作的保護(hù)信息位數(shù)也將減少，當(dāng)保護(hù)動作信息減少到0位時（即區(qū)域內(nèi)所有距離保護(hù)拒動），本方法不能用于識別故障；當(dāng)保護(hù)動作信息有2位及以上時（如故障線路兩端距離保護(hù)Ⅲ段動作），本方法可用于識別故障。

以線路L8故障為例進(jìn)行仿真，得到契合因子如表11所示。由于過渡電阻的影響，各線路的距離保護(hù)契合因子均減小，但故障線路的距離保護(hù)契合因子仍大于非故障線路，滿足判據(jù)式（14），可見本方法具備一定的抗過渡電阻的能力。

表11 各線路距離保護(hù)契合因子Table 11 Distance protection fitting factor of different lines

3.2 貴州都勻?qū)嶋H系統(tǒng)RTDS仿真驗(yàn)證

以圖7所示的貴州都勻110 kV實(shí)際系統(tǒng)為例，驗(yàn)證本方法在實(shí)際工程中的可靠性。

利用RTDS對圖7中線路L6中點(diǎn)發(fā)生故障的情況進(jìn)行分析，各保護(hù)元件的動作情況如表12所示，各線路距離保護(hù)契合因子如表13所示。

圖7 貴州都勻系統(tǒng)Fig.7 Duyun system in Guizhou

表12 線路L6故障時，各距離保護(hù)元件的動作情況Table 12 Action status of different protective elements when L6is faulty

表13 各線路距離保護(hù)契合因子Table 13 Distance protection fitting factor of different lines

表12中，線路L6故障區(qū)域內(nèi)共有10位保護(hù)動作信息，對這10位保護(hù)動作信息進(jìn)行分析，任意N位數(shù)信息錯誤的仿真結(jié)果如表14所示。由表14中數(shù)據(jù)可知，10位保護(hù)動作信息中任意5位（N-5）信息錯誤（超出了系統(tǒng)安全考慮的較嚴(yán)重的N-2情況），本方法均能準(zhǔn)確判斷故障，且信息容錯位數(shù)占保護(hù)信息總數(shù)目的百分比高達(dá)50%，表明本方法對實(shí)際系統(tǒng)具有一定的指導(dǎo)意義。

表14 所提方法的容錯性能Table 14 Fault-tolerant performance of proposed method

4 結(jié)論

本文提出了一種基于距離保護(hù)契合因子的區(qū)域后備保護(hù)算法，本方法具有以下特點(diǎn)：

a.引入距離保護(hù)貢獻(xiàn)度，作為距離保護(hù)契合度函數(shù)和契合度期望函數(shù)中的權(quán)重值，該權(quán)重值根據(jù)距離保護(hù)的保護(hù)范圍定量計(jì)算得出，克服了傳統(tǒng)權(quán)重設(shè)置依賴先驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)帶來的不確定性問題；

b.本方法具有很高的容錯性，保護(hù)動作信息任意3位數(shù)（容錯百分比為20%）、任意5位數(shù)（容錯百分比為50%）出錯，故障判斷的準(zhǔn)確率仍為100%；

c.故障發(fā)生后，本方法僅需要搜集各保護(hù)的動作信息，需要上傳的信息量少，且對通信系統(tǒng)的同步性沒有要求；

d.不需要進(jìn)行保護(hù)定值的計(jì)算，只需要對區(qū)域內(nèi)線路的距離保護(hù)契合因子進(jìn)行橫向比較，進(jìn)而定位故障。