復雜保護配置下的電網故障診斷解析模型

周 猛， 胡經偉

（1.天地電研（北京）科技有限公司杭州分公司，浙江 杭州 310012；2.國網湖北省黃岡市供電公司經濟技術研究所，湖北 黃岡 438000）

復雜保護配置下的電網故障診斷解析模型

周 猛1， 胡經偉2

（1.天地電研（北京）科技有限公司杭州分公司，浙江 杭州 310012；2.國網湖北省黃岡市供電公司經濟技術研究所，湖北 黃岡 438000）

電網故障診斷解析模型在解析電網保護規則時只考慮了元件的單個主、備保護，電網的保護配置相對簡單。但在實際應用過程中，電網元件（尤其是輸電網中的重要電網元件）基本上都采用了不同原理甚至是不同廠商的多個保護配置，即在同一個電網元件周圍安裝有多個主保護和后備保護裝置，這樣加劇了元件與相關保護、斷路器之間的復雜關系，因此有必要對復雜保護配置下的電網保護規則進行解析。

電網故障；診斷；解析；模式

伴隨著電力系統發展規模的空前壯大化，針對輸電線路的保護配置越來越高，要求越來越嚴格，進一步迫使電網故障診斷進一步的提高。電網故障診斷解析模型的基本思想就是要深入研究在復雜保護配置下的電網故障診斷完全解析模型，即考慮在并列有多個主保護和后備保護的情況下，研究如何對電網保護規則進行充分地表達，提高電網故障診斷完全解析模型在實際電網應用中的適應性。只有根據保護配置情況選定了停電區域內的故障元件和相關保護、斷路器才能夠對電網故障進行診斷。

1 故障模式

為了更加完整的對故障場景進行描述，下面引入故障模式的概念。故障場景通過故障模式完整地展現了出來，其中包含了故障元件、保護和斷路器的動作情況以及其拒動或誤動情況。其可由一組變量進行描述[1]：

2 電網保護原理解析

當電網出現故障時，電網故障元件的相關保護開始動作，驅動相對應的斷路器跳閘，將故障元件切除出電網。這其中包含很多規則：如果電網設備出現故障，與其相關的保護應該動作，而無關保護不應該動作；如果主保護發生拒動，則其后備保護應該動作；保護只驅動與其相關聯的斷路器跳閘。與上述規則不相符合的保護、斷路器動作視為誤動；有驅動而相應的保護、斷路器未動作視為拒動；而對于同一個保護、斷路器拒動和誤動是不可能同時發生的。故障模式被這些診斷規則約束，并可通過邏輯變量解析化表達。

3 保護（斷路器）的動作原理解析

對保護（斷路器）的動作原理進行解析，就是通過邏輯方程解析化表達保護（斷路器）的動作原理。動作期望為保護、斷路器動作狀態響應的激勵。在邏輯運算中，邏輯符號“”分別表示邏輯運算“與”、邏輯運算“或”、邏輯運算“非”和邏輯運算“等價”[2]。

3.1 保護的動作原理解析

邏輯連⊕運算用∑表示，邏輯連?運算用∏表示，下同。

（4）斷路器失靈保護[4，5]。如果保護動作驅動斷路器跳閘而拒動，則斷路器失靈保護應該動作，其動作期望為：

3.2 斷路器的動作規則解析

U665.12

A

2096-2789（2016）12-0031-02