本發(fā)明屬于變電站電力系統(tǒng)故障識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種信息量自適應(yīng)的保護(hù)轉(zhuǎn)換機(jī)制及其使用方法。

背景技術(shù)：

繼電保護(hù)是維持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行必不可少的部分。繼電保護(hù)的基本任務(wù)是判別故障并快速切除故障，保障非故障區(qū)域能夠繼續(xù)正常運(yùn)行。性能良好的繼電保護(hù)應(yīng)滿足可靠性、選擇性、速動(dòng)性和靈敏性的要求。

在復(fù)雜的現(xiàn)代電網(wǎng)中，電流保護(hù)、方向保護(hù)和距離保護(hù)等原理已難以滿足保護(hù)四性要求，傳統(tǒng)保護(hù)的弊端愈發(fā)顯現(xiàn)出來(lái):由于受微機(jī)保護(hù)硬件資源、CPU處理能力、專業(yè)分工等約束，傳統(tǒng)繼電保護(hù)采用按間隔分散、獨(dú)立配置方式，并在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)取得了成功的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。但隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜，傳統(tǒng)繼電保護(hù)也存在越來(lái)越多的問(wèn)題：

(1)保護(hù)裝置僅獲取本間隔信息，無(wú)法兼顧靈敏性和選擇性，只能采用逐級(jí)配合原則，后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間可能高達(dá)數(shù)秒，不利于電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，其選擇性的獲取是以犧牲快速性為代價(jià)的。

(2)大規(guī)模新能源電力的接入，將使網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)頻繁發(fā)生，基于預(yù)先設(shè)定整定值的保護(hù)裝置，將面臨頻繁修改保護(hù)定值的問(wèn)題。

(3)定值整定困難、保護(hù)配置復(fù)雜，而且有些保護(hù)受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響很大，其保護(hù)范圍在不同運(yùn)行方式下變化明顯，甚至可能會(huì)失去保護(hù)范圍，導(dǎo)致保護(hù)的失效。

隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，基于信息共享技術(shù)，繼電保護(hù)可獲取更多、更廣泛的信息資源，為解決傳統(tǒng)保護(hù)所存在問(wèn)題帶來(lái)新的契機(jī)。

因此希望有一種信息量自適應(yīng)的保護(hù)轉(zhuǎn)換機(jī)制及其使用方法來(lái)克服或至少減輕上述的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提出一種信息量自適應(yīng)的保護(hù)轉(zhuǎn)換機(jī)制及其使用方法在通信信息系統(tǒng)發(fā)生通信異常情況時(shí)實(shí)現(xiàn)多信息的區(qū)域保護(hù)轉(zhuǎn)換為傳統(tǒng)保護(hù)，由傳統(tǒng)保護(hù)完成對(duì)電力系統(tǒng)的保護(hù)，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的種種不足。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是，一種信息量自適應(yīng)的保護(hù)轉(zhuǎn)換機(jī)制，包括：信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊、站內(nèi)保護(hù)模塊和站間保護(hù)模塊；

信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊，所述信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊基于各變電站保護(hù)的保護(hù)動(dòng)作信息和電氣量信息數(shù)據(jù)，根據(jù)信息類別和充裕程度，快速反應(yīng)出能夠執(zhí)行的保護(hù)模式，并向所述站內(nèi)保護(hù)模塊和站間保護(hù)模塊發(fā)出協(xié)調(diào)和動(dòng)作命令；

站內(nèi)保護(hù)模塊，所述站內(nèi)保護(hù)模塊基于所述信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊集中全站的信息，實(shí)現(xiàn)全變電站的保護(hù)功能，完成所述信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊的選擇和實(shí)施，并將保護(hù)動(dòng)作情況反饋至所述信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊；

站間保護(hù)模塊，所述站間保護(hù)模塊依據(jù)站間交互信息和本地的所述站內(nèi)保護(hù)模塊上傳的動(dòng)作信息，完成保護(hù)模式的選擇，分布式實(shí)現(xiàn)站間保護(hù)功能，并將保護(hù)動(dòng)作情況反饋至所述信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊。

優(yōu)選地，所述信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊在現(xiàn)有信息量無(wú)法滿足多信息區(qū)域聯(lián)動(dòng)保護(hù)的情況下，迅速下達(dá)指令，保護(hù)按照自有配置動(dòng)作。

優(yōu)選地，所述站內(nèi)保護(hù)模塊獲取全站多源信息，完成信息交互，在正常、信息延遲和信息缺失的情況下完成各種條件下的保護(hù)類型的選擇，集中實(shí)現(xiàn)站內(nèi)保護(hù)功能。

優(yōu)選地，所述站間保護(hù)模塊僅與相鄰變電站交互信息，無(wú)需添加主機(jī)設(shè)備，在正常、信息延遲和信息缺失情況下完成各種條件下的保護(hù)類型的選擇，分布式實(shí)現(xiàn)站間保護(hù)功能。

一種使用信息量自適應(yīng)的保護(hù)轉(zhuǎn)換機(jī)制的方法包括以下步驟：

(1)所述信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊分布在各變電站二次系統(tǒng)，正常情況下，保護(hù)與測(cè)量系統(tǒng)運(yùn)行正常，所述信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊協(xié)調(diào)所述站內(nèi)保護(hù)模塊與站間保護(hù)模塊與各保護(hù)單元配合，完成主保護(hù)保護(hù)相關(guān)功能；

(2)在所述站內(nèi)保護(hù)模塊相關(guān)信息缺失的情況下，所述站內(nèi)保護(hù)模塊無(wú)法完成站內(nèi)保護(hù)功能，所述信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊接收到所述站內(nèi)保護(hù)模塊傳送的信息，將站內(nèi)保護(hù)方案自動(dòng)退化為傳統(tǒng)保護(hù)方案；

(3)在所述站間保護(hù)模塊想關(guān)信息缺失的情況下，所述站間保護(hù)模塊無(wú)法完成站內(nèi)保護(hù)功能，所述信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊接收到來(lái)自本站的所述站內(nèi)保護(hù)模塊傳送的信息，向相鄰站發(fā)出“信息缺失”信號(hào)，接受和發(fā)出到“信息缺失”信號(hào)的變電站將停止所述站間保護(hù)模塊的功能，自動(dòng)退化為線路傳統(tǒng)保護(hù)方案。

本發(fā)明公開(kāi)了一種信息量自適應(yīng)的保護(hù)轉(zhuǎn)換機(jī)制，當(dāng)通信信息系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，基于多信息的區(qū)域保護(hù)能夠?qū)收献龀稣_識(shí)別并快速切除故障；當(dāng)通信信息系統(tǒng)發(fā)生通信異常情況時(shí)，由于多信息無(wú)法及時(shí)交互，使得決策主站缺失部分或全部多信息，導(dǎo)致原有的保護(hù)策略中因缺少某些必要的判斷條件而無(wú)法做出故障識(shí)別。本發(fā)明提出的信息量自適應(yīng)的保護(hù)轉(zhuǎn)換機(jī)制能夠在上述極端情況下將多信息的區(qū)域保護(hù)轉(zhuǎn)換為傳統(tǒng)保護(hù)，由傳統(tǒng)保護(hù)完成對(duì)電力系統(tǒng)的保護(hù)，由此實(shí)現(xiàn)縱向分層次的繼電保護(hù)架構(gòu)體系，通過(guò)時(shí)間上的相互銜接和動(dòng)作信息的協(xié)同配合，達(dá)到提高繼電保護(hù)性能的目的。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所提出的信息量自適應(yīng)的保護(hù)轉(zhuǎn)換機(jī)制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為變壓器間隔信息缺失，故障發(fā)生在中壓側(cè)或低壓側(cè)。

圖3為變壓器間隔信息缺失，故障發(fā)生在高壓側(cè)。

圖4為線路間隔信息缺失，故障發(fā)生在中壓側(cè)、低壓側(cè)或變壓器高壓側(cè)繞組。

圖5為線路間隔信息缺失，故障發(fā)生在高壓側(cè)母線或信息缺失線路。

圖6為B站C站之間信息缺失，故障發(fā)生在線路三。

圖7為B站C站之間信息缺失，故障發(fā)生在線路二。

圖8為B站站內(nèi)保護(hù)自然蛻化，故障發(fā)生在變壓器高壓側(cè)。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

在本發(fā)明的描述中需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。

在本發(fā)明寬泛的實(shí)施例的描述中，信息量自適應(yīng)的保護(hù)轉(zhuǎn)換機(jī)制包括：信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊、站內(nèi)保護(hù)模塊和站間保護(hù)模塊；

信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊，所述信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊基于各變電站保護(hù)的保護(hù)動(dòng)作信息和電氣量信息數(shù)據(jù)，根據(jù)信息類別和充裕程度，快速反應(yīng)出能夠執(zhí)行的保護(hù)模式，并向所述站內(nèi)保護(hù)模塊和站間保護(hù)模塊發(fā)出協(xié)調(diào)和動(dòng)作命令；

站內(nèi)保護(hù)模塊，所述站內(nèi)保護(hù)模塊基于所述信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊集中全站的信息，實(shí)現(xiàn)全變電站的保護(hù)功能，完成所述信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊的選擇和實(shí)施，并將保護(hù)動(dòng)作情況反饋至所述信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊；

站間保護(hù)模塊，所述站間保護(hù)模塊依據(jù)站間交互信息和本地的所述站內(nèi)保護(hù)模塊上傳的動(dòng)作信息，完成保護(hù)模式的選擇，分布式實(shí)現(xiàn)站間保護(hù)功能，并將保護(hù)動(dòng)作情況反饋至所述信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊。

在本發(fā)明另一寬泛實(shí)施例中，一種使用信息量自適應(yīng)的保護(hù)轉(zhuǎn)換機(jī)制的方法包括以下步驟：

(1)所述信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊分布在各變電站二次系統(tǒng)，正常情況下，保護(hù)與測(cè)量系統(tǒng)運(yùn)行正常，所述信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊協(xié)調(diào)所述站內(nèi)保護(hù)模塊與站間保護(hù)模塊與各保護(hù)單元配合，完成主保護(hù)保護(hù)相關(guān)功能；

(2)在所述站內(nèi)保護(hù)模塊相關(guān)信息缺失的情況下，所述站內(nèi)保護(hù)模塊無(wú)法完成站內(nèi)保護(hù)功能，所述信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊接收到所述站內(nèi)保護(hù)模塊傳送的信息，將站內(nèi)保護(hù)方案自動(dòng)退化為傳統(tǒng)保護(hù)方案；

(3)在所述站間保護(hù)模塊想關(guān)信息缺失的情況下，所述站間保護(hù)模塊無(wú)法完成站內(nèi)保護(hù)功能，所述信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊接收到來(lái)自本站的所述站內(nèi)保護(hù)模塊傳送的信息，向相鄰站發(fā)出“信息缺失”信號(hào)，接受和發(fā)出到“信息缺失”信號(hào)的變電站將停止所述站間保護(hù)模塊的功能，自動(dòng)退化為線路傳統(tǒng)保護(hù)方案。

一種與信息量相適應(yīng)的保護(hù)轉(zhuǎn)換機(jī)制系統(tǒng)，其特征在于：第一，利用現(xiàn)有保護(hù)配置模式，不改變保護(hù)設(shè)備及其基本原理，保護(hù)均為反映保護(hù)安裝處電氣量的現(xiàn)有保護(hù)。第二，利用多源信息及其傳輸和處理手段。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，可以掌握充足的保護(hù)關(guān)聯(lián)信息，關(guān)聯(lián)信息的有效應(yīng)用可消除傳統(tǒng)保護(hù)選擇性和快速性的矛盾。第三，保護(hù)機(jī)制與信息量相適應(yīng)。在信息量充足且處理有效的情況下，采用多信息區(qū)域聯(lián)動(dòng)保護(hù)，可以加速動(dòng)作速度且具有相當(dāng)?shù)目煽啃?。在信息不具備或發(fā)生矛盾、堵塞、錯(cuò)誤情況下，通過(guò)合理的機(jī)制轉(zhuǎn)換和功能配置，保留原有保護(hù)邏輯，完成保護(hù)功能。

如圖1所示，信息量相適應(yīng)的保護(hù)轉(zhuǎn)換機(jī)制系統(tǒng)包括：信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊、站內(nèi)保護(hù)模塊和站間保護(hù)模塊。

一種與信息量相適應(yīng)的保護(hù)轉(zhuǎn)換機(jī)制系統(tǒng)的基本原理為：

1.信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊

一種與信息量相適應(yīng)的保護(hù)轉(zhuǎn)換機(jī)制方法的步驟為：

步驟1：間隔保護(hù)模塊基于各變電站保護(hù)間隔實(shí)現(xiàn)該間隔的保護(hù)功能，并提取保護(hù)動(dòng)作信息和電氣量信息上傳至站內(nèi)保護(hù)模塊；

步驟2：站內(nèi)保護(hù)模塊基于間隔保護(hù)模塊，集中全站的信息，實(shí)現(xiàn)全變電站的保護(hù)功能，完成保護(hù)模式的選擇和實(shí)施，并將保護(hù)動(dòng)作情況反饋至信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊；

步驟3：站間保護(hù)模塊依據(jù)站間交互信息和本地站內(nèi)保護(hù)模塊上傳的動(dòng)作信息，完成保護(hù)模式的選擇，分布式實(shí)現(xiàn)站間保護(hù)功能，并將保護(hù)動(dòng)作情況反饋至信息評(píng)估與保護(hù)協(xié)調(diào)模塊。

2.站內(nèi)保護(hù)模塊

站內(nèi)保護(hù)的功能是精確定位變電站內(nèi)部故障，快速切除故障，充分利用冗余信息提高繼電保護(hù)的可靠性。相對(duì)于傳統(tǒng)后備保護(hù)，站內(nèi)保護(hù)可以獲取多源信息，完成一定信息交互，有助于實(shí)現(xiàn)后備保護(hù)的選擇性和快速性；站內(nèi)保護(hù)能夠靈活增加對(duì)中低壓保護(hù)的配置，并簡(jiǎn)化接線，提高可靠性與經(jīng)濟(jì)性，提高功能的簡(jiǎn)潔性與裝置的易操作性；互感器斷線導(dǎo)致信息缺失時(shí)，由于實(shí)現(xiàn)了信息共享，可對(duì)缺失信息進(jìn)行補(bǔ)充，對(duì)冗余信息實(shí)時(shí)分析及利用，可以提高保護(hù)動(dòng)作的安全性與可靠性。

如圖2所示，站內(nèi)保護(hù)在功能上區(qū)別于傳統(tǒng)保護(hù)的最大優(yōu)勢(shì)是可以根據(jù)多信息進(jìn)行綜合決策判斷，綜合利用站內(nèi)及相鄰站信息，一方面是各處電壓、電流信息和斷路器、刀閘狀態(tài)等這些直接信息；另一方面是經(jīng)過(guò)處理后的中間信息或動(dòng)作結(jié)果等這些間接信息。利用冗余的直接信息以及間接信息，可以優(yōu)化保護(hù)之間的配合，緩解保護(hù)選擇性與速動(dòng)性之間的矛盾。

站內(nèi)保護(hù)還可以簡(jiǎn)化后備保護(hù)的整定配合?；诰偷亓康慕髠?、遠(yuǎn)后備保護(hù)，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓絹?lái)越復(fù)雜的現(xiàn)代電網(wǎng)下，由于獲得信息有限，保護(hù)范圍互相覆蓋，使得配合十分復(fù)雜，整定值計(jì)算工作量大。通信正常情況下，站內(nèi)保護(hù)收集站內(nèi)信息后，根據(jù)變電站的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單判別就能準(zhǔn)確隔離故障。所以，站內(nèi)保護(hù)不僅能有效提高保護(hù)性能，而且能取代或者大大簡(jiǎn)化后備保護(hù)整定配合等一系列繁瑣復(fù)雜的工作。

站內(nèi)保護(hù)的通信異常類型可分為信息延時(shí)和信息缺失兩種情況。

⑴信息延時(shí)

信息延時(shí)，即由于通訊堵塞導(dǎo)致站域主機(jī)無(wú)法及時(shí)獲取站內(nèi)間隔層上傳的信息，不能在故障發(fā)生后第一時(shí)間進(jìn)行保護(hù)決策判別。

發(fā)生信息延時(shí)時(shí)，站內(nèi)保護(hù)是否發(fā)生自然蛻化取決于延時(shí)的時(shí)長(zhǎng)。

若通信延時(shí)與站內(nèi)保護(hù)邏輯設(shè)定的延時(shí)之和小于傳統(tǒng)保護(hù)延時(shí)，則站內(nèi)保護(hù)不發(fā)生蛻化，保護(hù)動(dòng)作速度仍將得到提升；

若通信延時(shí)與站內(nèi)保護(hù)邏輯設(shè)定的延時(shí)之和大于傳統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，則傳統(tǒng)保護(hù)將優(yōu)先動(dòng)作，此時(shí)站內(nèi)保護(hù)便自然蛻化為傳統(tǒng)保護(hù)。

⑵信息缺失

站內(nèi)保護(hù)獲取的信息來(lái)源包括變壓器間隔與本站高壓側(cè)線路間隔，以下分別考慮缺失此兩種間隔的信息對(duì)站內(nèi)保護(hù)的影響：

缺失來(lái)自變壓器間隔的信息：此時(shí)，站域主機(jī)無(wú)法獲取變壓器三側(cè)的保護(hù)信號(hào)。

如圖2所示，當(dāng)故障發(fā)生在中壓側(cè)(包括變壓器中壓側(cè)繞組、中壓側(cè)母線以及中壓側(cè)出線)或低壓側(cè)(包括變壓器低壓側(cè)繞組、低壓側(cè)母線以及低壓側(cè)出線)，則站內(nèi)保護(hù)將無(wú)法識(shí)別故障，自然蛻化為傳統(tǒng)保護(hù)，依靠傳統(tǒng)保護(hù)的延時(shí)配合切除故障。

如圖3所示，當(dāng)故障發(fā)生在高壓側(cè)(包括變壓器高壓側(cè)繞組以及高壓側(cè)母線)，則依靠高壓側(cè)線路間隔上傳信息可以識(shí)別出站內(nèi)發(fā)生了故障，但不能分辨出是高壓側(cè)母線故障還是變壓器故障，這種情況下，可通過(guò)增設(shè)延時(shí)與階段式跳閘方式完成站內(nèi)保護(hù)功能，I時(shí)限跳保護(hù)3，I I時(shí)限跳保護(hù)1、2或保護(hù)4、5，站內(nèi)保護(hù)不發(fā)生蛻化。

缺失來(lái)自高壓側(cè)線路間隔的信息：此時(shí)，站域主機(jī)無(wú)法獲取此線路間隔的保護(hù)信號(hào)。

如圖4所示，當(dāng)故障發(fā)生在中壓側(cè)、低壓側(cè)或變壓器高壓側(cè)繞組時(shí)，此間隔信息缺失對(duì)站內(nèi)保護(hù)故障識(shí)別功能無(wú)影響，不會(huì)發(fā)生自然蛻化。

如圖5所示，當(dāng)故障發(fā)生在高壓側(cè)母線或信息缺失線路時(shí)，依靠變壓器間隔與其余高壓側(cè)線路間隔上傳信息可以識(shí)別出站內(nèi)發(fā)生了故障，但不能分辨出是高壓側(cè)母線故障還是發(fā)生信息缺失的高壓側(cè)線路故障，這種情況下，可通過(guò)增設(shè)延時(shí)與階段式跳閘方式完成站內(nèi)保護(hù)功能，I時(shí)限跳保護(hù)1，I I時(shí)限跳保護(hù)2、3，站內(nèi)保護(hù)不發(fā)生蛻化。

同時(shí)缺失來(lái)自變壓器間隔與高壓側(cè)線路間隔的信息：此時(shí)，無(wú)論故障發(fā)生在何處，站域主機(jī)都將無(wú)法識(shí)別出故障，站內(nèi)保護(hù)將徹底失去故障識(shí)別能力，自然蛻化為傳統(tǒng)保護(hù)。

綜上，站內(nèi)保護(hù)的自然蛻化邊界為:通信延時(shí)與站內(nèi)保護(hù)邏輯設(shè)定的延時(shí)之和大于傳統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間?；蛉笔ё儔浩鏖g隔信息且故障發(fā)生在中、低壓側(cè)時(shí)?；蛲瑫r(shí)缺失來(lái)自變壓器間隔與高壓側(cè)線路間隔的信息。

3.站間保護(hù)模塊

如圖3所示多信息自適應(yīng)保護(hù)主要負(fù)責(zé)站間聯(lián)絡(luò)線的保護(hù)以及站內(nèi)元件遠(yuǎn)后備保護(hù)，由主機(jī)依據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)共享的區(qū)域內(nèi)各節(jié)點(diǎn)的電流、電壓、斷路器狀態(tài)，計(jì)算出故障的基本信息，實(shí)現(xiàn)站間保護(hù)功能。站間保護(hù)優(yōu)于傳統(tǒng)單端量保護(hù)主要體現(xiàn)在站間保護(hù)不僅僅利用被保護(hù)設(shè)備自身的信息，還可利用其他相關(guān)設(shè)備信息以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒑湍Ｐ蛥?shù)信息等，優(yōu)化現(xiàn)有保護(hù)功能，提升保護(hù)的選擇性和快速性；站間保護(hù)利用多信息直接識(shí)別故障，無(wú)需考慮上下級(jí)保護(hù)的配合關(guān)系，既降低了整定難度，同時(shí)又提高了保護(hù)的動(dòng)作速度；當(dāng)線路信息缺失時(shí)，站間保護(hù)對(duì)信息分析及利用實(shí)現(xiàn)對(duì)缺失信息進(jìn)行補(bǔ)充，提高保護(hù)的安全性與可靠性。

站間保護(hù)的通信異常類型可分為信息延時(shí)和信息缺失兩種情況。

⑴信息延時(shí)

信息延時(shí)，即由于通訊堵塞導(dǎo)致站域主機(jī)無(wú)法及時(shí)獲取相鄰站的信息，不能在故障發(fā)生后第一時(shí)間進(jìn)行保護(hù)決策判別。

發(fā)生信息延時(shí)時(shí)，站間保護(hù)是否發(fā)生自然蛻化取決于延時(shí)的時(shí)長(zhǎng)。

若通信延時(shí)與站間保護(hù)邏輯設(shè)定的延時(shí)之和小于傳統(tǒng)保護(hù)延時(shí)，則站間保護(hù)不發(fā)生蛻化，保護(hù)動(dòng)作速度仍將得到提升。

若通信延時(shí)與站間保護(hù)邏輯設(shè)定的延時(shí)之和大于傳統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，則傳統(tǒng)保護(hù)將優(yōu)先動(dòng)作，此時(shí)站間保護(hù)便自然蛻化為傳統(tǒng)保護(hù)。

⑵信息缺失

由于通訊中斷等原因，導(dǎo)致區(qū)域主機(jī)無(wú)法獲取相鄰站的信息，即發(fā)生信息缺失。

發(fā)生信息缺失時(shí)，與信息缺失站相連的站域主機(jī)將無(wú)法識(shí)別發(fā)生在信息缺失線路及其下級(jí)線路上的故障，因此與信息缺失站相連的線路出口保護(hù)將自然蛻化為傳統(tǒng)保護(hù)，而其他線路出口的站間保護(hù)功能將不受影響，不發(fā)生自然蛻化。

如圖6所示，B站與C站發(fā)生通訊中斷，無(wú)法獲得對(duì)側(cè)區(qū)域信息，B站出口保護(hù)3和C站出口保護(hù)4自然蛻化為傳統(tǒng)保護(hù)，B站出口保護(hù)2和C站出口保護(hù)5不發(fā)生自然蛻化。

此時(shí)若故障發(fā)生在線路三，則對(duì)C站而言，由于仍與D站保持正常的信息交互，對(duì)線路三的保護(hù)功能不受信息缺失影響，故不發(fā)生自然蛻化。

然而對(duì)B站而言，由于缺少C站交互信息，無(wú)法確認(rèn)故障位置是位于線路三還是線路四，致使其對(duì)保護(hù)3的遠(yuǎn)后備保護(hù)加速功能失效，需蛻化為傳統(tǒng)保護(hù)對(duì)線路三進(jìn)行遠(yuǎn)后備保護(hù)。

如圖7所示，若故障發(fā)生在線路二，則對(duì)B站和C站而言，由于缺少與對(duì)方的信息交互，無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別故障位置，致使對(duì)線路二的站間保護(hù)功能失效，保護(hù)3與保護(hù)4自然蛻化為傳統(tǒng)保護(hù)。

綜上，站間保護(hù)的自然蛻化邊界為:

1)通信延時(shí)與站間保護(hù)邏輯設(shè)定的延時(shí)之和大于傳統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間

2)發(fā)生信息缺失時(shí)，與信息缺失站相連的線路出口保護(hù)將自然蛻化，其他線路出口的站間保護(hù)不蛻化。

4.蛻化過(guò)程中可能產(chǎn)生的問(wèn)題及措施

區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)個(gè)別保護(hù)自然蛻化為傳統(tǒng)保護(hù)后，其保護(hù)動(dòng)作時(shí)限也延長(zhǎng)為傳統(tǒng)保護(hù)的設(shè)定延時(shí)，最多可能達(dá)到3到4秒，而其相鄰區(qū)域的保護(hù)元件作為遠(yuǎn)后備保護(hù)，若仍保有加速能力，則可能在比蛻化后的保護(hù)先行動(dòng)作，致使停電范圍擴(kuò)大化。

如圖7所示，保護(hù)3與保護(hù)4自然蛻化后，假設(shè)其動(dòng)作時(shí)限為3秒，若保護(hù)1與保護(hù)6仍具有站間保護(hù)功能，則可能在1秒延時(shí)后切斷線路一與線路三，造成停電范圍擴(kuò)大化。

為此，需考慮保護(hù)蛻化區(qū)域與未蛻化區(qū)域的配合，防止保護(hù)誤跳的發(fā)生。以下分別對(duì)站間保護(hù)蛻化與站內(nèi)保護(hù)蛻化與相鄰線路保護(hù)的配合加以論述。

(1)站間保護(hù)發(fā)生蛻化

仍以圖7為例，保護(hù)3與保護(hù)4發(fā)生自然蛻化。

若保護(hù)3距離I段起動(dòng)，則B站可確定故障發(fā)生在線路二上，此時(shí)，B站向A站發(fā)送故障確認(rèn)信號(hào)，告知A站故障發(fā)生在線路二上，則保護(hù)1的遠(yuǎn)后備動(dòng)作延時(shí)只需躲過(guò)保護(hù)3的傳統(tǒng)保護(hù)I段動(dòng)作時(shí)間，保護(hù)速度仍然得到加速。若保護(hù)4距離I段起動(dòng)，則同理保護(hù)6遠(yuǎn)后備也得到加速。

若保護(hù)3距離I段不起動(dòng)，則B站無(wú)法確定故障是發(fā)生在線路二還是線路三上，此時(shí)，B站不會(huì)向A站發(fā)送故障確認(rèn)信號(hào)。A站接收不到故障確認(rèn)信號(hào)，則保護(hù)1的站間保護(hù)功能不起動(dòng)，遠(yuǎn)后備保護(hù)速度不會(huì)得到加速，仍按照傳統(tǒng)保護(hù)設(shè)定的延時(shí)動(dòng)作，此延時(shí)在傳統(tǒng)保護(hù)整定時(shí)即考慮了與保護(hù)3在時(shí)間上的配合，故保護(hù)1不會(huì)比保護(hù)3先行跳閘，也就不會(huì)擴(kuò)大停電范圍。若保護(hù)4距離I段不起動(dòng)，則同理保護(hù)6的遠(yuǎn)后備保護(hù)速度也不會(huì)加速，將按照傳統(tǒng)保護(hù)整定的延時(shí)動(dòng)作，不會(huì)擴(kuò)大停電范圍。

(2)站內(nèi)保護(hù)發(fā)生蛻化

正常情況下，當(dāng)變電站內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，站內(nèi)保護(hù)可以對(duì)故障進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，并向相鄰站發(fā)送故障確認(rèn)信號(hào)，加速相鄰站對(duì)本變電站的遠(yuǎn)后備保護(hù)速度。

而當(dāng)由于某種原因?qū)е抡緝?nèi)保護(hù)蛻化后，如圖8所示，B站站域主機(jī)無(wú)法確認(rèn)本變電站內(nèi)是否發(fā)生了故障，也不會(huì)向相鄰站A、C發(fā)送故障確認(rèn)信號(hào)。A、C站接收不到故障確認(rèn)信號(hào)，其對(duì)B站的遠(yuǎn)后備保護(hù)1、4的保護(hù)速度不會(huì)得到加速，仍按照傳統(tǒng)保護(hù)設(shè)定的延時(shí)動(dòng)作，此延時(shí)在傳統(tǒng)保護(hù)整定時(shí)即考慮了與保護(hù)5在時(shí)間上的配合，故不會(huì)造成停電范圍的擴(kuò)大

最后需要指出的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制。盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。