基于多信息融合的广域继电保护新算法

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基于广域信息的继电保护策略

基于广域信息的继电保护策略广域保护是继电保护研究的新方向，通过对广域保护与传统继电保护的对比研究探讨广域保护的组成，研究分析现有广域保护的算法，探讨其实现方法。

标签：广域保护；广域保护算法；继电保护策略1 概述广域保护是国内外电力领域的一个较为热门的研究内容，同时也是二次保护领域跟踪研究的新课题。

广域信息的引入使得原有保护的判据、边界条件、保护区域发生一定的变化，改进现有电力系统保护控制领域中存在的后备保护延时大、故障切除后引起相邻元件的过负荷等问题。

在智能电网大背景下，随着智能变电站建设的逐步成熟和站域保护在智能变电站得到应用，广域同步测量也不断成熟并推广，这些为提高继电保护的性能以及推进广域保护提供了良好的契机。

2 广域保护与传统继电保护的区别传统继电保护是以电力元件为保护对象，如发电机、变压器、线路、母线、电动机等电气设备。

每一个电力设备的主保护相互独立，通过断路器切除内部故障，故而切断故障保护电力系统中的电力设备。

传统的保护只关心局部的故障设备是否得到隔离，并不关心发生故障的元件被切除之后，剩余非故障的电力系统中潮流瞬间转移到其他设备引起的过负荷，这就是传统继电保护存在的主要缺陷。

相比于传统继电保护，广域保护将电力系统看成一个整体来进行考虑，各元件的各保护之间相互关联。

通过采集电力系统多位置多点的相关信息，对发生故障的设备和位置准确定位，快速、可靠、精确的切除。

它能够很快识别电力系统正常状态、异常状态及故障状态，通过系统的各种作者备保护以及调节系统的有功、无功，同时实现电力系统保护和自动控制功能，以避免局部或整个系统大面积停电或崩溃等严重事故的发生，从而可靠地保证电力系统在出现各类故障后仍然可以安全稳定的运行。

广域保护能很好地抑制日益频发的大规模电力系统连锁故障，提高电力系统的安全稳定性，它弥补了传统继电保护的不足，是未来系统保护发展的主要方向。

3 基于广域信息的继电保护策略基于广域信息的继电保护判断程序如图1所示，进入程序后运行广域故障定位算法来确定故障的位置，通过判断故障是否在最小的保护区内。

基于广域网的继电保护系统

证安全稳定地运行。
在各变电站的同步相量测量装置（ＭＶ）之间相互通Ｐ讯，及与安装在电力系统调度中心、变电站或发电厂的主站通讯。构成电网广域测量系统（ｗＡＭｓ），
实现对地域广阔的电力系统运行状态的监测和分析。
０引言
依赖电力系统多点的信息，对故障进行快速、
为不同厂家的装置之间提供无缝的通信服务，ｍ
Ｃ６５８０正是这样的一个国际标准。虽然其制订的最ｌ
可靠、精确的切除，同时分析故障切除对系统安全稳定运行的影响，并采取相应的控制措施，这种同
２７
维普资讯
继电保护技术（）量测量装置（ＭＵ）１相Ｐ。ＧＰＳ同步采样记过浏览器方便地实时监测
多站间的电压电流相量和功角，查看历史功角曲线
以内。
（）电站自动化系统成功运行的经验为广域保４变护的实现提供了参考和借鉴。ＩＥｃ（ｎｅｎｔ０ａＩｔａｉｎｌｒ
Ｅｅｔｔｃｎｃｌｏｉｓｎ从２ｌｒｅｈｉｍｍｓｉ）０世纪９年代开始致ｃｏａＣｏ０
力于变电站通信网络和系统标准的制订工作，旨在
收稿日期：２０ — ７２０６０ —６
作者简介：王渊（９９）１７一，男，硕士，助理工程师，主要从事继电保护方面的工作。

基于遗传信息融合技术的广域继电保护 (2)

2010年8月电工技术学报Vol.25 No. 8 第25卷第8期TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Aug. 2010 基于遗传信息融合技术的广域继电保护汪尹项根张哲刘建何志勤（华中科技大学电力安全与高效湖北省重点实验室武汉 430074）摘要广域继电保护大范围、分布式的信息采集方式，以及自然灾害等因素，较易引起信息出错、丢失，甚至信息通道受损，信息的完备性直接影响保护的性能。

针对现有广域继电保护研究对信息不完全条件考虑的不足，本文从信息融合的角度出发，提出一种基于信息融合技术的高容错广域继电保护工作模式。

利用广域冗余电网信息，基于遗传算法的信息融合原理，结合基于故障方向的广域继电保护原理，有效辨识、纠正广域坏数据。

建立了基于遗传算法的信息融合数学模型，仿真试验验证了上述模型的有效性。

关键词：广域继电保护信息融合遗传算法故障方向中图分类号：TM77Wide Area Protection Based on Genetic InformationFusion TechnologyWang Yang Yin Xianggen Zhang Zhe Liu Jian He Zhiqin（Electric Power Security and High Efficiency LabHuazhong University of Science and Technology Wuhan 430074 China）Abstract Information collection on large range of wide area protection and extreme disaster should cause the fault and lack of the wide area information easily, and even the communication channel damage. The completeness of information influences the performance of protection directly. Owing to the fact that the less consideration of incomplete information for wide area protection, starting from theory of information fusion, this paper puts forwards a working mode of wide area protection with high fault-tolerance capability. Combined with the principle of wide area protection based on fault direction, the genetic algorithm information fusion can identify and correct the wide area bad data by using the redundant power network information. A fusion mathematical model based on the genetic algorithm is developed. The simulation results verify the validity of the model proposed.Keywords：Wide area protection, information fusion, genetic algorithm, fault direction1引言2008年初我国南方地区罕见的冰雪灾害大停电事故演化过程中，凸显了冰雪灾害引起通信系统故障，进而导致电网调度、监控及继电保护系统功能部分或完全失效的新问题。

广域一体化继电保护系统方案

ｔｉｗｃｈｍｅｔｎｉｉｕｔｔｏｏｐｏｎｓｏｆｔａｎｐｏｔｃｉｎｎｄｔｅｂａｋｐｐｏｅｔｏｎａｅｉｔｇａｅｒｓｃｉｅｙＳｈｔｈｓｎｅｓｅｈｅｉｄｖｄａｌａｉｎｃｍｓｎｅｔｍｉｒｅｔｏａｈｃｕｒｔｃｉｒｎｅｒｔｄｅｐｅｔｖｌＯｔａｈｅ
２０第３卷６期０９
２００９．Ｖｏ１３，ＮＯ．．６
南方电网技术
ＳｏＵＴＨＥＲＮＰＯＷＥＳＴＥＭＲＹＳＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
特约专稿
ＦａｕｅｔｌｓｅｔｒｄＡｒｃｅｉ
文章编号：１７—６９２０）６００ —４４０２（０９０ —０９０６
３．北京四方继保自动化股份有限公司，北京１０８００５）
摘要：随着计算机及通信技术的飞速发展，继电保护正在向计算机化、网络化、智能化、一体化方向发展一文章针对常
规继电保护配置方式存在的不足及缺陷，结合相关技术的发展提出了广域一体化继电保护方案一这个新方案中，各在将
ｔｅｆｎｔｏｓｓｃｓｓｓｅｐｏｅｔｎｓｃｒｙａｄｓａｉｔ，ａｕｅｎｆｈｔｔｎａｅｉｔｇａｅ，ｕｅｐｏｅｔｏｕｃｉｎｈｕｃｉｎｕｈａｙｔｍｒｔｃｉｅｕｉｎｔｂｌｙｍｅｓｒｍｅｔｅｓａｉｒｎｅｒｔｄｂｔｔｒｔｃｉｎｆｎｔｏｔｉｏｔｏｈｏａｄｔｅｓｃｒｙｏｅｅｕｐｎｓａｄｔｅｓｓｅｉｈｔｔｎａｅｎｔａｅｅ．ｏｅｖｒｔｅｓｓｅｐｏｅｔｎａｄｃｎｒｌｆｎｈｅｕｉｆｔｑｉｍｅｔｎｈｙｔｍｎｔｅｓａｉｒｏｔｈｏｗｅｋｎｄＭｒｏｅｈｙｔｍｒｔｃｉｎｏｔｏｏｏｓｖｒｌｕｓａｉｎｌａｅｒｌｔｇａｅｔｏｌｔｄｄｇｔｌｙｔｍｔｈａｉ．ｅｅａｓｂｔｔｓｉａｒａａｅａｓｉｅｒｔｄｉｏａｃｍｐｅｅｉｉｓｅａｅｓｍｅｔｏｎｌｏｎｎａｓｔｍｅ

基于信息融合的广域后备保护算法

际工程中没有大量应用。文８刑用￣－Ｙｄ９范围内的信息进行融合，经过
ＬＢｉ＞ＶＬＢｋ，ｉ≠
（６）
简单逻辑运算，对保护范围内线路故障进行识别。本文在此基础上，对式中：为保护范围内任意母线Ｂｋ的保护综合值。
保护范围内母线故障进行识别。在ＩＥＥＥ５机１４节点系统中选择子系２算例验证分析
１．３母线保护综合值的确立。母线保护综合值用ＬＢ表示。综合值（２）取ｆ８信息锚误和ｉ７信息错误，则：
ＬＢ包括两个方面：一是保护范围内所有线路两侧ＩＥＤ所采集方向信息ＬＢ５４￣ｆ４）＋（ｆ５ｆ６）＋（ｆｌ０ｆ９）＋（ｆ７ｆ８ｉ７＋ｉ１０＝１＋１＋ｌ＋０＋０＋１＝４
确立的综合值Ｆ，另—个是与母线相连的线路远端ＩＥＤ所采集距离 Ⅱ 段保护信息确立的综合值Ｊ。
ＬＢ４＝（［３ｆ４）＋（ｆ５ｆ６）＋（ｆｌ０ｆ９）＋（ｆｓ州３＋ｊ５＋ｊ８＝１＋１＋１＋０＋０＋０＋０＝３ＬＢ５一ＬＢ４＝Ｉ＞０，满足判据
１．３．１母线保护综合值Ｆ的确立。保护范围内所有线路两侧ＩＥＤ采图１中在最不利的情况下能允许保护信息容错２位，其他隋况更
集方向信息集合ｆ之和构成了Ｆ值。
、
能满足容错２位。
首先对线路方向信息集合ｆ进行赋值女Ｉ１下：
ｆ／＝１（１一１）
｛ｆ＝０５（０一ｐ，（１０ｊ
ｌｆ＝ｏ其他情况
３结论本文提出一种基于信息融合识别母线故障的广域后备保护算法。
（１）通过对保护范围内线路两侧ＩＥＤ采集的方向信息和与母线相连远端ＩＥＤ采集距离 Ⅱ段保护信息进行融合。融合的结果可得出母线保护综
远端ＩＥＤ采集的距离 Ⅱ段信息ｊ之和构成了Ｊ值。

基于区域多信息融合的广域后备保护算法

基于区域多信息融合的广域后备保护算法孔德洪;吕飞鹏【摘要】Aiming at the phenomena such as heavy communication traffic and low fault tolerance of wide area protection,a wide-area backup protection algorithm is proposed based on regional multi information fusion.Firstly,the protection system is divided into several regions,and the fault area search is carded out according to the distribution characteristics of the fault current,which can reduce the communication traffic in wide area protection.Then,the protection action information of the fault area is normalized to calculate the basic probability assignment of the line fault evidence.Finally,the actual fault line is identified by the improved D-S evidence theory.An IEEE-39 bus model is constructed by PSCAD,the results show that the proposed algorithm can effectively recognize various types of faults,and has good performance of small wide area communication traffic and high fault tolerance.%针对广域保护通信流量大、容错性低等问题,提出了一种基于区域多信息融合的广域后备保护算法.首先,对保护系统进行区域划分,并根据故障电流的分布特性进行故障区域搜索,以减少广域保护的通信流量.其次,对故障区域内的保护动作信息进行归一化处理,并计算线路故障证据的基本概率赋值.最后,采用改进的D-S证据理论进行证据融合,进而识别故障线路.基于PSCAD搭建IEEE 39节点系统进行仿真验证,结果表明该算法能有效识别各类型故障,具有广域通信量小,信息容错性高等良好性能.【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2017(045)004【总页数】7页(P26-32)【关键词】广域后备保护;区域划分;故障电流分布特性;D-S证据理论【作者】孔德洪;吕飞鹏【作者单位】四川大学电气信息学院,四川成都610065;四川大学电气信息学院,四川成都610065【正文语种】中文继电保护作为电力系统“三道防线”中的第一道防线，承担着保证电力系统安全和稳定运行的重要责任[1]。

新的数学理论在继电保护中的应用及广域保护概述

由此可见，ＡＮＮ应用于继电保护是一种很有价值的波分析是一种信号与信息处理的工具，是继傅里叶分析之后又一有效的时频分析方法，小波变换作为一种新的多分研究方向。２４模式识别．辨分析方法，同时进行时域和频域分析，有时频局部可具
新的数学理论在继电保护中的应用及广域保护概述
翟增强（保定供电公司）
摘要：随着电网的快速发展，对继电保护的要求也越来越高，本化和多分辨特性。
文在简单概述继电保护发展历史的基础上，主要介绍新的数学理论国内提出了很多利用小波分析的保护原理，为行波多在电力系统特别是继电保护方向的应用，对广域Байду номын сангаас保护的基本概念保护，用小波变换可以准确提取行波波头极性和行波幅并利
１概述保护也在不断的更新。
关键词：电力系统
数学理论
继电保护
广域保护
值大小，准确定位行波到达时刻。也有利用小波分析进行
法。模糊数学在电力系统中常用于电力系统规划、电力系继电保护技术的发展史主要如下：从原理上来看，９１统控制、电力系统的多目标优化。模糊数学在继电保护中世纪末，究出过流保护原理；９５１０研１０ — ９８年，究出电研应用的并不是十分广泛，它可在微机快速方向保护中，用流差动保护原理：９１１Ｏ年开始采用方向性电流保护；９１以提高保护的抗干扰能力。世纪２０年代初距离保护开始生产；０年代初出现了快速３２３人工神经网络．动作的高频保护。由此可知，如今普遍应用的继电保护原人工神经网络（ＮＮ）由许多并行运算的功能简单Ａ是理基本上都已建立，护原理方面，保迄今没有出现突破性的单元组成，它是源于人类神经系统的一类模型，模拟是发展。从硬件上来看：１０从９１年出现的感应型继电器至今它具有模拟热的部分形象思维大体上经历了机电式、整流式、晶体管式、成电路式、集微人类智能的一条重要途径，的能力。ＡＮＮ具有高度神经计算能力以及极强的自适应型计算机式等发展阶段。鲁棒性和容错性。ＡＮＮ在电力系统中，常用于电力虽然继电保护的基本原理早已提出，它总是在根据能力，但系统暂态稳定性评估、电保护、继负荷预测以及谐波分析。电力系统发展的需要，不断地从相关的科学技术中取得的将ＡＮＮ具有的鲁棒性和容错能力、自适应和自学习能最新成果中发展和完善自身。总的看来，电保护技术的继发展可以概括为三个阶段、两次飞跃。三个阶段是机电式、力应用于继电保护，则可使其性能大幅度提高。有学者提将ＮＮ应用于距离保护，真结果表明，仿当考虑单相接半导体式、微机式。一次飞跃是由机电式到半导体式，出，Ａ第主

基于序电流灰色关联分析与多信息融合的广域后备保护算法

基于序电流灰色关联分析与多信息融合的广域后备保护算法刘建锋;张科曌;田权;黄世龙【摘要】为了提高广域后备保护的容错能力,在集中分布式分区原则下,提出了电气量与多信息融合相结合的保护算法.该方法首先对分区内母线按照序电压分布特点排序后找出疑似故障线路.随后区域中心变电站将各个子站的录波数据计算得到疑似故障线路的综合序电流,之后利用灰色关联分析求得各疑似线路的故障度.同时,区域中心变电站向子站索取各IED回传的保护信息,计算疑似故障线路的故障度.最后,将两种故障度加权融合辨别故障位置.仿真算例表明,将电气量引入能够提高广域后备保护的容错能力,在复杂工况下也可以准确辨认出故障位置.【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2018(046)019【总页数】7页(P19-25)【关键词】广域后备保护;灰色关联度;多信息融合;容错性【作者】刘建锋;张科曌;田权;黄世龙【作者单位】上海电力学院,上海 200090;上海电力学院,上海 200090;国网浙江省电力公司泰顺电力公司,浙江泰顺 325500;上海电力学院,上海 200090【正文语种】中文我国电力工业已经深化发展，电力系统的结构变得更加复杂，利用变电站就地信息来判断故障的传统继电保护配置方法所获得的信息有限，在某些特殊故障情况下难以发挥保护应有的性能。

因此，提出基于SCADA/WAMS测量系统数据的广域后备保护来解决传统继电保护中凸显的问题。

目前的研究方向主要有广域后备保护的体系结构[1]、具有容错能力的广域后备保护算法[2]、保护区域的划分策略[3]以及通信传输[4-5]等几个方面。

由于广域系统的节点信息在远距离传输中可能会出现错码与丢包的情况，这会使决策机构出现误判，这就需要研究具有容错能力的后备保护算法。

目前，通常利用以下两种信息来构建保护算法：一种是传统的电气量信息；另一种是基于各个节点IED返回的状态信息。

传统电气量抗干扰能力强，而保护元件反馈信息的优势则在于数据传输量少。

基于信息融合的广域后备保护算法

１．３母线保护综合值的确立
母线保护综合值用ＬＢ表示。综合值ＬＢ包括两
摘
要：为了提高广域后备保护的准确性和容错性，本文提出了一种广域后备保护故障母线判别
算法。该算法利用保护范围内所有线路两侧ｌＥＤ采集的方向信息、距离 Ⅱ段信息进行融合得到保护综合值。将保护综合值之间进行比较即可实现故障母线元件判断，在理论上分析了广域后备保护算法容
国内外学者对广域后备保护算法进行了大量的理论研究，把广域后备保护算法分为两种类型，一种基于电压电流的电气信息量进行故障元件识别一的算法，另一种是基于保护信息和断路器状态信息
量进行故障元件识别的算法。后者对设备改造少，容易实现。然而保护信息在传输采集过程中可能造成信息的丢失或采集错误，因此，这还要求广域后备保护算法有一定的容错能力。
继电保护提出了更高的要求。随着广域测量技术的发展以及通讯技术的普及化，为应对日益复杂的电网大停电带来后备保护困
难和应对复杂运行工况能力差等特殊问题Ｊ，一种基于故障元件识别的广域后备保护算法受到了越来
越多学者的关注。
错的位数。以ＩＥＥＥ１４节点系统为例，取多组子系统的案例进行验证分析，结果表明该算法对保护拒动
和误动有较高容错性，方法简单可靠。关键词：广域后备保护；容错性；保护综合值；信息融合
文献标识码：Ａ

广域保护讲座 6-20 定稿

分散式结构
• 分层区域式的保护系统由三层构成：位于最底层的本地测量单元LMU (Local Measure Unit)、位于中间层的区域决策层RDU (Region Decision Unit)和位于最顶层的系统监控中心SMC (System Monitor Center)。
• LMU是用来采集电网实时信息或同时附带保护功能的 PMUs (Phase Measure Units)；RDU完成数据采集保护控制功能，实现一个保护分区的系统保护；SMC对本地保护中心进行协调。在分层区域式保护系统中，RDU与此区域内LMU通过光纤连接，正常运行时，监测本区域内LMU的运行状态，在扰动发生后，对LMU上传信息综合分析并作出相应的决策。决策作出后，一方面下传至LMU，执行闭锁或操作相应的断路器；另一方面将判断结果送至SMC， SMC负责实时协调和监控各区域保护系统。 • 分层式系统中保护中心SMC根据下级单元的判断结果从逻辑上进行故障定位和全局决策，理论上能有效解决集中式广域保护中心计算量大的弊端，对通讯系统的要求也相应降低。
• 考虑到计算和测量误差的影响，可取K=1.2， K为计算值与测量值的比值。
对以上仿真模型的求取 K max 20 ，可得如下结果：
可以看出，对于故障线路求取的值均在1.2以上。
• 文献[6]提出一种利用同步电压相量进行输电网络故障定位的新方法。该方法首先运用对称分量法和线性叠加原理建立故障后的附加正序网络。 • 定义了故障点的匹配指标, 进而基于该指标运用遍历搜索方法寻找故障点位置。
支路故障稳态等效模型
I I cal 2 R × 100 I
2
若该支路为故障支路,计算得到的故障匹配度很小,近似为0(考虑到实际系统中测量误差与计算误差的影响)。据此, 本文将故障匹配度最小值对应的支路判定为故障支路。

基于证据理论融合的广域后备保护新方法

基于证据理论融合的广域后备保护新方法陈国炎;张哲;尹项根;姚瑶;何志勤【摘要】为降低广域后备保护(WABP)通信流量,提高信息出错或丢失情况下保护决策的正确性,提出一种基于证据理论融合的WABP新算法.该算法在电网发生故障后,各子站首先根据启动元件动作情况和本站故障电流的分布特性,向主站上传站内少量线路的电流信息.然后,主站通过群体比幅识别候选疑似故障线路,并向相关子站索取故障疑似线路的保护信息域内的传统保护动作信息,采用改进的证据理论方法对相关信息进行融合判断,进而识别实际故障线路.仿真实例表明,该WABP算法具有采样同步要求低、广域通信流量小、在局部信息错误或丢失时仍能正确决策等良好性能.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2014(029)010【总页数】10页(P246-255)【关键词】广域后备保护;电流故障分布特性;电流故障分量群体比幅;D-S证据理论【作者】陈国炎;张哲;尹项根;姚瑶;何志勤【作者单位】华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室武汉430074;广州供电局有限公司广州 510410;华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室武汉430074;华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室武汉430074;华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室武汉430074;华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TM771 引言随着通信技术发展和SDH 光纤环网为主的电力通信网普及，为解决传统后备保护存在的问题[1]，利用广域测量系统采集电网多点冗余信息进行故障元件识别和综合跳闸决策的广域后备保护受到广泛关注[1-10]，已成为智能电网中继电保护发展的一个重要方向。

WABP 算法的研究大体分为三个方向：①基于在线自适应整定原理的单端电气量信息的WABP[2]；②基于WAMS/PMU 的多端电气量信息的WABP[3-5]；③基于传统保护动作情况、方向元件、断路器位置等逻辑量状态信息的WABP[1,6-10]。

基于多信息融合的广域继电保护新算法

பைடு நூலகம்
１基于广域多信息融合的基本原理广域继电保护的基本依据就是合理应用广域基础上冗余测量信息来识别系统故障，充分考虑测量、判断、传输广域信息中会出现信息错误或者缺失的问题形成融合多信息的湿度函数模型，通过信息的相互间逻辑关系和冗余性合理反映出元件故障概率。１．１识别广域故障的编码识别故障的基本目的就是能够在发生系统故障的时候，达到快速识别故障以及及时切除故障的目的，软件实际上就是把识别故障元件的基本对象实施０ — １状态编码，其中，Ｉ表示故障状态；０表示正常状态，利用在广域信息氛围内形成的所有保护元件状态编码构成的数字串，也就是故障识别编码来合理计算故障识别，得到最优识别故障的识别编码决策解，具备１状态的解需要与系统中出现故障的元件进行对应，从理论上分析，可以发现，如果系统元件都具有故障，Ｎ个元件会形成２组识别故障的编码。１．２建立适应度函数模型在建立适应度函数的时候，需要从以下几方面进行分析：第一，选取广域故障信息。在建立广域多信息融合的适应度函数的时候，需要建立具有高灵敏度、快速判断以及高可靠性的信息优势。相比较主常规保护，广域继电保护具有比较慢的动作速度，但是相比较于常规后备保护来说，相对比较快，并且具有比较成熟的是地理信息保护原理，在研究的时候，常规保护原理能够达到快速识别后备保护和主动保护的目的。第二，引入一定的保护动作系数。充分考虑在不同原理的基础上来识别系统故障，具有不同的动作灵敏度和保护动作信息，如果同等分析就不能达到和体现保护信息具有一定重要性的目的。在引入保护动作系数以后，可以不需后备保护和主保护，能够同时分析后备保护和主保护的保护范围和逻辑关系。第三，容错能力。在广域多信息融合的前提下识别故障，需要分析错误信息或许和缺失信息带来的影响。在建立湿度函数以后，需要合理使用近后备快速保护、主保护、较高灵敏度的ＩＩ、ＩＩＩ段距离保护、零序和负徐保护等双重或者多信息保护，然后进行合理融合和计算，通过多信息来识别和分析错误信息，依据故障元件和际变化特性来达到识别故障具备的高容错性。基本函数形似如下：

基于蚁群算法的多信息融合广域后备保护

ＴＡＮＧＨｕａｉ－ｓｈｏｕ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ＇ａｎＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｔａｎ７１００００，Ｃｈｉｎａ）
０引言
进入２１世纪以来，伴随着国家经济的飞速发展，电力跨人了智能化、扩大化、高压化的时代。１９世纪末，美国东北部和加拿大的大停电事故造成６８１００Ｍｗ的负荷损失，继而使３０００万人受到影响，国民经济生产直线下降，因此继电保护毫无疑问构成电网安全运行的第一条防护线＿２］。我国电力元件继电保护大多数为后备保护的保护范围，可能会存在无法识别非故障元件而切除元件造成保护误差＿３ ’ ，扩大了故障影响范围，最终可能危及电网的安全稳定运行。基于广域信息构成的广域继电保护是目前解决该课题的有效研究方向，然而现阶段多信息融合存在较高的难度，研究工作也只在理论上得到了验证，虽然其原理分析已经成熟，但是实际电力生产过程中仍无法达到系统的发展需求。本文通过分析当下广域继电保护结构特点，研究故障方向广域后备保护算法，提高了电网的继电保护水平。
瀚瘫翱嘉裁
பைடு நூலகம்
基于蚁群算法的多信息融合广域后备保护

一种用于广域保护的故障元件识别方法

一种用于广域保护的故障元件识别方法2.上海申能临港燃机发电有限公司201306摘要：本文对已有文献进行研究后，设计了一种具有较高容错率的多信息融合方法，可用于广域保护的故障元件识别，主要是根据电网结构形成故障识别码，将常规主/后备保护的动作信息和断路器位置进行综合利用，构建适应度函数和状态期望函数，实现故障点定位。

关键词：广域继电保护；容错性；信息融合；故障定位1 多信息融合的基本原理基于多信息融合的广域继电保护新算法，通过将主保护、后备保护等等各种信息量综合考量建立适应度函数，通过状态期望值来进行故障点的定位，在容错方面有了较大的提高[3]。

考虑到广域信息在测量、判断和传输过程中可能出现的信息缺失或信息错误，通过建立多信息融合的适应度函数模型，利用信息的冗余性和相互间的逻辑关系反映区域内输电系统各元件的故障识别值。

2.1 广域故障识别编号本文在MATLAB\SIMULINK平台中搭建如图1所示模型，首先对模型中可能故障点（母线、线路）进行如表1所示：表1 故障点编号其中B1、B2、B3、B4、B5为母线，在母线B2、B4上分别挂有负载S1、S2，L1、L2、L3、L4为输电线路，为了简化模型，仿真中全部忽略线路的对地电容，以阻感形式模拟。

图1 MATLAB\SIMULINK仿真电网拓扑结构2.2 适应度函数数学模型的建立2.2.1 信息量的选取基于文献中所提，在网络中插入8个IED（智能电子设备）[4]，如图1所示。

因为IED1与IED8都是位于母线单侧，而母线另一侧是发电机并非输电线路，所以并没有加装零序、负序保护。

而对于IED2、IED7来说，因为除本段线路以外不存在相邻下一条线路，所以没有加装距离三段保护，但是它们位于母线B2、B4的一侧需要进行方向识别，故加装了零序、负序保护。

2.2.2 引入保护动作系数考虑系统故障时基于不同保护原理的保护动作信息和动作灵敏度均不同，如果同等看待则无法体现主要保护信息的重要性。

PSO-SVM信息融合在广域后备保护中的应用

PSO-SVM信息融合在广域后备保护中的应用张斌;焦元钊;董海鹰;盛怡【摘要】提出了基于粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)的信息融合算法进行广域后备保护故障元件判别.广域后备保护需要采集多个节点相关信息以判别电网某区域的故障元件,选取了线路故障方向元件、线路距离II段元件和主保护动作状态三类信息.利用确定故障下的状态信息矩阵作为PSO-SVM的训练样本,再用随机故障时的元件状态信息矩阵作为测试样本.通过大量实验模拟了多种信息不确定情况下的故障判别结果.实验结果表明,基于PSO-SVM的保护算法具有很好的容错和正判能力.%Information fusion algorithm based on Particle Swarm Optimization-based Support Vector Machine (PSO-SVM) is proposed as fault element discriminant for wide area backup protection. Related information of multiple nodes need to be collected by wide-area backup protection to determine a regional power grid fault element. In this paper, three kinds of information of the line fault directional component, the measurement element of distance protection paragraph II and the status of main protection are selected. The state information matrix for all fault is made as the training sample to train PSO-SVM network, then the state information vector of some random failure is used as the testing sample, and a large number of experiments are made to simulate different fault identification results with inaccurate information. The results of experiments show that wide area backup protection based on PSO-SVM has good ability of fault-tolerance and high accuracy.【期刊名称】《计算机工程与应用》【年(卷),期】2013(049)002【总页数】5页(P165-169)【关键词】粒子群优化;支持向量机;信息融合;广域后备保护;故障判别【作者】张斌;焦元钊;董海鹰;盛怡【作者单位】兰州交通大学自动化与电气工程学院,兰州730070;兰州交通大学自动化与电气工程学院,兰州730070;兰州交通大学自动化与电气工程学院,兰州730070;兰州交通大学自动化与电气工程学院,兰州730070【正文语种】中文【中图分类】TP391作为保障电力系统安全稳定运行的第一道防线，继电保护担负着迅速清除故障，确保系统快速恢复正常运行的任务。

基于故障电压比较与多信息融合的广域后备保护算法

基于故障电压比较与多信息融合的广域后备保护算法李珊;何怡刚;项胜;李得民;刘茂旭;章玉珠【摘要】为了提高广域后备保护系统的容错性,且使其在复杂工况下具有良好的动作性能,提出一种将故障电压比较和多信息融合相结合的广域后备保护算法.该算法利用本线路和相邻线路的保护动作值加权得到综合值,由其与故障门槛值的比值计算出对应的故障概率.同时利用相量测量单元(Phasor measurement unit,PMU)测得的线路一侧电压电流推算另一侧电压故障分量,以推算值与测量值的比值获得PMU数据对应的故障概率,将两种故障概率加权综合识别故障元件.该算法原理简洁,基于IEEE 4机8节点系统的算例结果表明,该算法在高阻接地、非全相运行再故障、故障转换等工况下具有良好的动作性能,多个保护拒动与误动时均能准确识别故障元件,有较高的容错性.【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2015(043)022【总页数】7页(P92-98)【关键词】广域后备保护;故障电压比较;多信息融合;相量测量单元;加权综合【作者】李珊;何怡刚;项胜;李得民;刘茂旭;章玉珠【作者单位】合肥工业大学电气与自动化工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学电气与自动化工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学电气与自动化工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学电气与自动化工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学电气与自动化工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学电气与自动化工程学院,安徽合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TM770 引言电网的结构日益复杂，传统基于本地测量信息的后备保护动作延时长、整定困难，难以适应电网结构的灵活变化，而且潮流转移发生时难以区分过负荷和线路内部故障易导致连锁跳闸事故。

近些年，广域测量技术取得了一定的发展，广域保护也由此引起电力研究者的普遍关注[1-4]。

目前高压电网主保护一般采用纵联保护，整定简单，动作正确率高、速度快且不受负荷转移的影响，而广域信息采样要求同步性，且由于采样装置或传输通道故障等原因易造成保护信息错误或缺失，因此，广域保护的研究主要针对后备保护，致力于提高后备保护的性能[5-6]。

基于蚁群算法的多信息融合广域后备保护

基于蚁群算法的多信息融合广域后备保护汤怀收【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2017(034)002【摘要】随着人工智能技术的发展,研究利用智能算法识别故障问题成为当前热点,现有量的广域故障识别算法,可靠性较低,文中提出基于蚁群算法的广域后备保护算法.蚁群算法具有正反馈性能[1],即便在信息缺失或错误情况下,仍能正确快速的识别故障元件.文章从理论和仿真两方面验证了所提方法定位时间短,稳定性好,能更好满足广域后备保护系统的需要.%With the development of artificial intelligence technology, it has become a hot topic to study the use of intelligent algorithms to identify faults.The existing wide area fault identification algorithm has low reliability.This paper proposes a wide area backup protection algorithm based on ant colony algorithm.Ant colony algorithm has positive feedback performance[1], even if the information is missing or wrong, it is possible to identify the fault element correctly and quickly.In this paper, the theoretical and simulation results show that the proposed method is short in positioning time and good in stability.【总页数】3页(P44-45,48)【作者】汤怀收【作者单位】西安交通大学电气工程学院,陕西西安 710000【正文语种】中文【相关文献】1.基于区域多信息融合的广域后备保护算法 [J], 孔德洪;吕飞鹏2.基于故障电压比较与多信息融合的广域后备保护算法 [J], 李珊;何怡刚;项胜;李得民;刘茂旭;章玉珠3.基于多信息素的蚁群算法 [J], 区云鹏;韦兆文;蒋慧超4.基于序电流灰色关联分析与多信息融合的广域后备保护算法 [J], 刘建锋;张科曌;田权;黄世龙5.基于多信息素蚁群算法的联合任务分配方法 [J], 魏得路; 张雪松; 胡明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。