廣域繼電保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)王增超;史亞光;曾耿暉;劉瑋;王育學(xué)【摘要】介紹了廣域繼電保護(hù)的幾種結(jié)構(gòu)形式,并著重對變電站集中式和區(qū)域集中式在故障識別算法、跳閘策略、信息冗余等關(guān)鍵技術(shù)上的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述,分析了兩種結(jié)構(gòu)在通訊范圍、通訊量、算法復(fù)雜程度和可靠性等方面的優(yōu)缺點。闡述了繼電保護(hù)與安穩(wěn)保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展的需求,并對廣域繼電保護(hù)下一步研究進(jìn)行展望。期刊名稱】《電力與能源進(jìn)展》年(卷),期】2017(005)006【總頁數(shù)】9頁(P127-134)【關(guān)鍵詞】廣域繼電保護(hù);系統(tǒng)結(jié)構(gòu);變電站集中式;區(qū)域集中式;廣域安穩(wěn)保護(hù)【作者】王增超;史亞光;曾耿暉;劉瑋;王育學(xué)【作者單位】[1]廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力調(diào)度控制中心,廣東廣州;;[2]華中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院強(qiáng)電磁工程與新技術(shù)國家重點實驗室,電力安全與高效湖北省重點實驗室,湖北武漢;;[1]廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力調(diào)度控制中心,廣東廣州;;[1]廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力調(diào)度控制中心,廣東廣州;;[1]廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力調(diào)度控制中心,廣東廣州;【正文語種】中文【中圖分類】TP39引言隨著我國電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大、結(jié)構(gòu)不斷復(fù)雜，在提高了供電可靠性的同時給繼電保護(hù)和安全穩(wěn)定控制帶來了新的考驗。傳統(tǒng)繼電保護(hù)基于就地量信息，依靠固定的整定值工作，難以在電網(wǎng)不同的運行方式下兼顧選擇性和靈敏性。尤其是傳統(tǒng)后備保護(hù)，在復(fù)雜電網(wǎng)中整定更加困難，其依靠多級延時配合保持選擇性的特點會增加電網(wǎng)在緊急狀態(tài)下的風(fēng)險[1][2][3]。針對以上問題，國內(nèi)外學(xué)者試圖結(jié)合快速發(fā)展的計算機(jī)與通信技術(shù)，利用廣域信息構(gòu)造保護(hù)系統(tǒng)以適應(yīng)電力系統(tǒng)的新特征。一般來說，廣域保護(hù)可分為廣域安穩(wěn)保護(hù)與廣域繼電保護(hù)。國際大電網(wǎng)會議(CIGRE)將廣域保護(hù)定義為，基于廣域信息的安全穩(wěn)定控制[4]。隨著廣域監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展，廣域安穩(wěn)保護(hù)得到了廣泛的研究[5][6][7]。廣域繼電保護(hù)利用廣域信息，改善傳統(tǒng)繼電保護(hù)特別是后備保護(hù)整定困難、自適應(yīng)能力差等問題[8][9][10][11]。作為電力系統(tǒng)安全緊急控制的“第一道防線”，繼電保護(hù)遵循故障切除優(yōu)先原則和故障必須被切除的原則，是安穩(wěn)控制有效的前提[12]。因此，本文主要針對廣域繼電保護(hù)，探討廣域繼電保護(hù)的研究現(xiàn)狀。目前，針對廣域保護(hù)的研究主要集中在構(gòu)成模式、故障識別及跳閘策略3個方面構(gòu)成模式是實現(xiàn)廣域保護(hù)功能的基礎(chǔ)，故障識別是廣域保護(hù)的核心，跳閘策略是廣域保護(hù)實現(xiàn)的保障[13]。在構(gòu)成模式上，許多學(xué)者進(jìn)行了有益的探索，提出了分布式、集中式、以及分布集中混合式的廣域保護(hù)構(gòu)建模式，并基于不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在故障識別、跳閘策略、信息冗余、通訊模式等關(guān)鍵問題上做了大量研究。但目前仍未就如何構(gòu)建廣域繼電保護(hù)達(dá)成一致，各類的研究較為分散和獨立。混合式結(jié)構(gòu)如變電站集中式和區(qū)域集中式結(jié)構(gòu)綜合了分布式和集中式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，成為當(dāng)下研究的重點。構(gòu)成模式是實現(xiàn)廣域繼電保護(hù)系統(tǒng)的前提和基礎(chǔ)，介紹了幾種廣域保護(hù)的構(gòu)成模式，并著重對變電站集中式和區(qū)域集中式在故障識別等關(guān)鍵技術(shù)上的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，簡要分析兩者的優(yōu)缺點及存在的問題。最后，結(jié)合廣域安穩(wěn)保護(hù)的研究現(xiàn)狀，對今后廣域保護(hù)的研究方向提出了建議。廣域繼電保護(hù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及對比廣域繼電保護(hù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要分為分布型、集中型，以及將兩者相結(jié)合的混合型結(jié)構(gòu)。集中式結(jié)構(gòu)只設(shè)置一個決策中心，雖然可獲取的信息量多，通訊簡單，但中心交換信息以及決策處理負(fù)擔(dān)很重，極端情況下可能導(dǎo)致主站信息的大量爆發(fā)，影響主站處理速度［14］。并且一旦中心發(fā)生故障，整個保護(hù)系統(tǒng)將失效。而分布式結(jié)構(gòu)將計算、策略分布在各IED節(jié)點上，當(dāng)局部IED或通信線路故障時，不會影響其他節(jié)點的保護(hù)功能。但電網(wǎng)復(fù)雜時各IED之間的功能配置、數(shù)據(jù)交互變得非常復(fù)雜，實現(xiàn)難度大。因此，現(xiàn)階段集中式和分布式結(jié)構(gòu)并不適用?；旌鲜浇Y(jié)構(gòu)又分為變電站集中式和區(qū)域集中式，以變電站或區(qū)域為單位設(shè)置決策中心，有分布式和集中式的特點，降低了系統(tǒng)的通信壓力以及對中心的要求，成為目前研究的重點［12］變電站集中式結(jié)構(gòu)文獻(xiàn)［15］提出變電站集中式結(jié)構(gòu)，如圖1所示。每個變電站設(shè)置一個變電站集中決策中心(substationcentralizeddecisioncenter,SCDC)，一個備用決策中心。該結(jié)構(gòu)有兩個層級：底層各IED節(jié)點采集保護(hù)安裝處的信息量，上傳至SCDC，并接收決策中心的控制執(zhí)行跳閘；SCDC通過站內(nèi)通訊網(wǎng)絡(luò)獲取站內(nèi)信息，通過廣域網(wǎng)決策中心與相鄰變電站的SCDC進(jìn)行通訊，獲取站間信息，并綜合各類信息判別故障，控制底層IED進(jìn)行跳閘動作。區(qū)域集中式結(jié)構(gòu)文獻(xiàn)［16］提出區(qū)域集中式結(jié)構(gòu)，如圖2所示。每個變電站設(shè)置子站處理單元(substationprocessingunit,SSPU)，實現(xiàn)簡單的信息處理。在由多個變電站構(gòu)成的區(qū)域中設(shè)置區(qū)域決策中心(regionalcentralizeddecisioncenter,RCDC)。該結(jié)構(gòu)有三個層級：相比變電站集中式，區(qū)域集中式增加了RCDC，收集由子站上傳的區(qū)域信息，進(jìn)行故障判斷并制定跳閘策略。而SSPU不再參與廣域保護(hù)的決策計算，而是對全站信息進(jìn)行處理并與RCDC進(jìn)行通訊。區(qū)域集中式結(jié)構(gòu)涉及到電網(wǎng)的分區(qū)，電網(wǎng)分區(qū)是的目的是把電網(wǎng)分成有限個區(qū)域，并對各個區(qū)域分別構(gòu)建有限廣域保護(hù)系統(tǒng)［16］，系統(tǒng)分區(qū)不僅能降低系統(tǒng)通訊量，并且更利于廣域繼電保護(hù)的工程化。文獻(xiàn)［17］［18］介紹了區(qū)域集中式結(jié)構(gòu)區(qū)域劃分的原則，并利用圖論技術(shù)形成保護(hù)對象及相互間聯(lián)系的鄰接矩陣和可達(dá)矩陣，基于可達(dá)矩陣形成保護(hù)分區(qū)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點對比兩種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點對比如表1所示。Figure1.Schematicdiagramofstationcentralizestructure圖1.變電站集中式結(jié)構(gòu)示意圖變電站集中式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、邏輯清晰，將決策分散至各個變電站中，降低了決策中心的計算和通訊壓力，系統(tǒng)可靠性更高，但可利用的信息較少；區(qū)域集中式結(jié)構(gòu)可利用的信息更廣，通信量小，更有利于決策的形成。但對決策中心十分依賴，并且還需額外制定完善的分區(qū)策略，當(dāng)新建變電站時可能會改變現(xiàn)有的分區(qū)。下面將在保護(hù)算法、跳閘策略、信息冗余以及與廣域安穩(wěn)保護(hù)結(jié)合幾個方面，通過綜述的方式，簡要比較兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣。Figure2.Schematicdiagramofregionalcentralizestructure圖2.區(qū)域集中式結(jié)構(gòu)示意圖Table1.Comparisonoftwostructures表1.兩種結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點對比表變電站集中式區(qū)域集中式工作特點每個變電站與相鄰變電站通信并形成決策每個區(qū)域設(shè)置區(qū)域決策中心，匯總區(qū)域信息形成決策優(yōu)點將保護(hù)決策分布于各變電站中，可靠性較高，少量信息錯誤不會導(dǎo)致誤判可利用的信息范圍廣，系統(tǒng)通訊壓力小，易于實現(xiàn)和維護(hù)缺點可用信息較少；變電站之間需要完成信息交互，通信網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，實現(xiàn)難度較大通信層級多，延時較高；對決策中心要求很高，一旦決策中心故障，廣域保護(hù)將會失效變電站集中式和區(qū)域集中式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)3.1.保護(hù)算法關(guān)于廣域后備保護(hù)的算法，很多學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)研究?？紤]到電流差動保護(hù)和方向比較式保護(hù)在傳統(tǒng)保護(hù)中已被廣泛應(yīng)用，相關(guān)研究已相對成熟，有學(xué)者提出將電流差動保護(hù)和方向比較式保護(hù)應(yīng)用于廣域保護(hù)中。1）廣域方向比較式縱聯(lián)保護(hù)文獻(xiàn)［19］［20］采用基于方向元件的變電站集中式保護(hù)系統(tǒng)，根據(jù)發(fā)電廠或變電站的接線形式和方向元件位置形成關(guān)聯(lián)矩陣，獲取變電站內(nèi)部以及相鄰變電站的方向元件信息，以判斷故障文件的位置。文章還介紹了故障方向信息缺失情況下會產(chǎn)生的問題及其對策。文獻(xiàn)［21］［22］采用區(qū)域集中式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)增設(shè)集中智能控制處理中心，中心預(yù)存了與被保護(hù)的電力系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有關(guān)的關(guān)聯(lián)矩陣，從而判斷故障位置并制定動作策略文獻(xiàn)［22］繼而闡述了該廣域保護(hù)系統(tǒng)的軟、硬件實現(xiàn)方案，并以河南某220kV局部電網(wǎng)為基礎(chǔ)，通過動模試驗驗證了該方案的可行性。2）廣域電流差動式保護(hù)文獻(xiàn)［23］介紹了一種分布式電流差動保護(hù)，介紹了IED保護(hù)范圍和關(guān)聯(lián)域劃分的方法，提出應(yīng)對斷路器失靈的措施，但對于失效元件引起的后備保護(hù)動作研究不充分文獻(xiàn)［24］基于區(qū)域集中式結(jié)構(gòu)，根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)構(gòu)造斷路器和最小差動環(huán)的關(guān)系矩陣，利用廣域電流信息，綜合采樣值差動和向量差動的動作結(jié)果，得出差動環(huán)動作矩陣還通過矩陣運算，自動實現(xiàn)差動環(huán)的動態(tài)擴(kuò)展，用于斷路器失靈的后備保護(hù)，解決現(xiàn)有失靈保護(hù)容易誤動的問題。文獻(xiàn)［25］采用區(qū)域集中式結(jié)構(gòu)并提出了一種基于Petri網(wǎng)理論的保護(hù)IED關(guān)聯(lián)域的劃分原則。數(shù)據(jù)庫、關(guān)聯(lián)域的形成需要在決策中心完成。電流差動保護(hù)原理簡單，具有優(yōu)秀的選擇性。基于差動保護(hù)的廣域后備保護(hù)能夠在較短時間識別并切除故障，縮短傳統(tǒng)后備保護(hù)的動作時間。但廣域電流差動后備保護(hù)對廣域范圍內(nèi)各數(shù)據(jù)的同步性要求很高，且測量誤差易累積產(chǎn)生較大的不平衡電流，影響保護(hù)性能［26］。因此，采用適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)結(jié)構(gòu)，對減小系統(tǒng)通信量、提升系統(tǒng)可靠性十分重要?，F(xiàn)有研究通常采用分布式及區(qū)域集中式結(jié)構(gòu)，但并未對廣域差動保護(hù)所采用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在通信量、同步性上進(jìn)行針對性分析。隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，通訊技術(shù)的不斷革新以及IEEE1588等協(xié)議的推廣，廣域電流差動式保護(hù)將會得到更廣泛的應(yīng)用。而廣域方向縱聯(lián)保護(hù)只需對開關(guān)量及方向信號進(jìn)行傳輸，對網(wǎng)絡(luò)通訊的要求不高，但方向縱聯(lián)保護(hù)性能劣于差動保護(hù)，傳統(tǒng)方向元件受高阻接地、線路非全相運行和系統(tǒng)振蕩等因素影響較大?；谄渌Ｗo(hù)原理的廣域保護(hù)算法除了常規(guī)的廣域電流差動保護(hù)和廣域方向比較式保護(hù)外，近些年一些學(xué)者基于其他原理，提出了一系列新的廣域后備保護(hù)算法。文獻(xiàn)［27］基于區(qū)域集中式的結(jié)構(gòu)，利用距離II段和III段保護(hù)啟動元件，結(jié)合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)各處理單元的配合關(guān)系，提出區(qū)域距離保護(hù)的原理和實現(xiàn)方法。文獻(xiàn)［28］提出了一種基于故障電壓比較的廣域后備保護(hù)新算法，利用故障線路某側(cè)的電壓電流故障分量計算另一側(cè)電壓故障分量的推算值，以推算值與實際測量值的比值識別故障位置。仿真結(jié)果表明，該算法很好解決了廣域方向比較式保護(hù)在高阻接地、非全相運行等情況下動作性能下降的問題。文獻(xiàn)［29］基于區(qū)域集中式廣域保護(hù)結(jié)構(gòu)，實時監(jiān)控區(qū)域內(nèi)各母線序電壓，設(shè)置保護(hù)啟動判據(jù)并篩選出疑似故障線路，并用線路兩側(cè)的序電流相位和幅值比較構(gòu)成廣域后備保護(hù)故障線路識別判據(jù)。文獻(xiàn)［30］提出了一種基于綜合阻抗比較原理的廣域繼電保護(hù)算法。根據(jù)引起差流啟動的不同情況，采用不同保護(hù)區(qū)域的測量信息進(jìn)行分相保護(hù)綜合阻抗計算。該算法整定簡單且不受分布電容電流和過渡電阻影響。采用不同結(jié)構(gòu)的方向縱聯(lián)保護(hù)在所需信息范圍上差異不大，利用相鄰變電站范圍的信息即可完成故障元件的識別。區(qū)域集中式系統(tǒng)中，保護(hù)的計算及決策在決策中心中實現(xiàn)，而變電站集中式系統(tǒng)則將采取分布式計算的模式。區(qū)域集中式結(jié)構(gòu)層級較多，延時較高。3.2.跳閘策略根據(jù)廣域保護(hù)算法確定故障元件后，還需制定完備的跳閘策略。特別當(dāng)保護(hù)拒動或斷路器失靈時，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲贫ㄏ鄳?yīng)的跳閘方案，避免大范圍切除故障導(dǎo)致巨額損失。文獻(xiàn)［19］基于方向元件的變電站集中式后備保護(hù)，實現(xiàn)了近后備、失靈保護(hù)、遠(yuǎn)后備保護(hù)的功能。保護(hù)配置UPS電源，當(dāng)變電站直流電源失去時，與臨近變電站通訊，實現(xiàn)遠(yuǎn)后備保護(hù)的功能。當(dāng)由于通信問題或方向元件拒動等造成故障方向信息無法獲取的情況，文章介紹了故障方向信息缺失情況下會產(chǎn)生的問題及其對策。文獻(xiàn)［31］提出的基于Petri網(wǎng)的斷路器跳閘序列搜索方法可正確找出變電站集中式后備保護(hù)在實現(xiàn)近后備保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)及遠(yuǎn)后備保護(hù)情況下需要跳開的斷路器，對變電站主接線形式及運行方式有很好的適應(yīng)性。但未介紹當(dāng)下級變電站掉電時廣域保護(hù)如何判斷為遠(yuǎn)后備保護(hù)區(qū)故障。文獻(xiàn)［18］基于區(qū)域集中式廣域結(jié)構(gòu)，研究了有限廣域保護(hù)結(jié)合現(xiàn)場接線的跳閘策略，由保護(hù)配合要求界定的配合子站選取思想，保證了子站間清晰的后備保護(hù)職責(zé)。利用系統(tǒng)鄰接矩陣，能快速準(zhǔn)確地識別與選取配合子站。從跳閘策略上來說，變電站集中式結(jié)構(gòu)通過與相鄰站進(jìn)行通訊，能夠?qū)崿F(xiàn)近后備、遠(yuǎn)后備的跳閘策略。當(dāng)斷路器拒動時，實現(xiàn)斷路器失靈保護(hù)的功能。在變電站直流電源消失時，可以通過配置UPS電源，與臨近變電站通訊，實現(xiàn)遠(yuǎn)后備的功能。而區(qū)域集中式基于整個區(qū)域的廣域信息，能夠制定更加完備和系統(tǒng)的跳閘策略。當(dāng)變電站直流失電或變電站通訊故障時，能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，并主動制定遠(yuǎn)后備跳閘方案。基于廣域冗余信息的系統(tǒng)容錯廣域繼電保護(hù)在提高后備保護(hù)性能的同時，也會使系統(tǒng)的構(gòu)成和通信的復(fù)雜化，廣域測量信息的分布采集、分散處理和遠(yuǎn)程通信過程易發(fā)生數(shù)據(jù)出錯［12］。因此，廣域保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)利用廣域冗余信息增強(qiáng)容錯能力，提高系統(tǒng)的可靠性。針對基于變電站集中式結(jié)構(gòu)，文獻(xiàn)［32］提出的保護(hù)系統(tǒng)收集所在變電站及相鄰變電站內(nèi)的各種主保護(hù)信息和后備保護(hù)信息，對獲取的信息采取融合策略，構(gòu)成遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù)，通過遺傳算法的最優(yōu)搜索決策，糾正所在變電站內(nèi)缺失或錯誤的信息。文獻(xiàn)［33］提出一種基于方向信息和距離信息實現(xiàn)信息冗余的變電站集中式廣域后備保護(hù)系統(tǒng)，根據(jù)實時電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，制定了節(jié)點-支路關(guān)聯(lián)矩陣、方向關(guān)聯(lián)矩陣、距離關(guān)聯(lián)矩陣及綜合關(guān)聯(lián)矩陣的形成策略，完成對故障的判斷。針對基于區(qū)域集中式結(jié)構(gòu)，文獻(xiàn)［34］將狀態(tài)估計應(yīng)用于基于廣域冗余信息的廣域繼電保護(hù)系統(tǒng)中，搜集相鄰區(qū)域保護(hù)裝置的量測信息，利用狀態(tài)估計辨識不良數(shù)據(jù)，建立基于增廣狀態(tài)估計的廣域繼電保護(hù)算法。文獻(xiàn)［35］基于多信息融合，根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)形成故障識別編碼，并利用基于常規(guī)主/后備保護(hù)原理的保護(hù)動作信息和斷路器位置信息，構(gòu)建適應(yīng)度函數(shù)和狀態(tài)期望函數(shù)。并利用故障前后的適應(yīng)度分析故障概率，以實現(xiàn)高容錯性的故障元件識別算法。綜合來看，在廣域信息的系統(tǒng)容錯方面，學(xué)者們針對變電站集中式和區(qū)域集中式結(jié)構(gòu)均做了不少研究，仿真表明，容錯算法取得了不錯的效果。理論上來說，變電站集中式結(jié)構(gòu)僅獲得本地和相鄰變電站信息，而集中式結(jié)構(gòu)可根據(jù)區(qū)域所有電氣信息進(jìn)行冗余計算，容錯效果更為可靠。但大量數(shù)據(jù)是否會對區(qū)域決策中心造成通訊及計算的壓力，還有待進(jìn)一步的討論。繼電保護(hù)與安穩(wěn)保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展廣域繼電保護(hù)系統(tǒng)基于廣域信息，能夠改善傳統(tǒng)繼電保護(hù)存在的問題。但目前廣域繼電保護(hù)與安全穩(wěn)定控制技術(shù)之間相對獨立，較少從“三道防線”協(xié)調(diào)的角度統(tǒng)籌考慮［36］。因此，在研究廣域繼電保護(hù)構(gòu)建模式時，需要考慮廣域保護(hù)系統(tǒng)未來的發(fā)展方向，即將廣域繼電保護(hù)系統(tǒng)和安穩(wěn)系統(tǒng)相結(jié)合，盡可能降低設(shè)備和通訊系統(tǒng)的復(fù)雜程度，避免重復(fù)投資。從所需信息范圍來看，廣域繼電保護(hù)僅需為電力設(shè)備提供遠(yuǎn)后備保護(hù)功能，因此，其所需的信息區(qū)域是有限的。而安穩(wěn)控制系統(tǒng)需對電網(wǎng)整體的安全穩(wěn)定負(fù)責(zé)，當(dāng)電力系統(tǒng)受到較大擾動時，綜合全網(wǎng)信息，制定切機(jī)切負(fù)荷等穩(wěn)控策略，防止系統(tǒng)失穩(wěn)。并且，不同于繼電保護(hù)系統(tǒng)，緊急控制系統(tǒng)對實時性要求并不嚴(yán)格，許多復(fù)雜的計算功能需要依賴后臺計算機(jī)完成，因此在結(jié)構(gòu)上最適合采用集中控制模式［37］文獻(xiàn)［38］指出穩(wěn)控系統(tǒng)適合采用區(qū)域-就地混合型控制結(jié)構(gòu)，策略的形成可采用分散決策方式或集中決策方式。文獻(xiàn)［36］綜合考慮廣域繼電保護(hù)和廣域安穩(wěn)保護(hù)，提出了多層次廣域保護(hù)控制體系架構(gòu)，對功能配置、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、通訊組網(wǎng)等問題展開研究。文獻(xiàn)［39］介紹了電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的仿真建模，采用分層分區(qū)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，在每個區(qū)域中設(shè)置一個控制主站、若干控制子站。文獻(xiàn)［40］針對特高壓直流輸電系統(tǒng)，對與之配套穩(wěn)控系統(tǒng)的總體架構(gòu)、系統(tǒng)接口故障判據(jù)及控制策略等問題展開研究。提出集中分層式控制的方式，在整流側(cè)、逆變側(cè)分別設(shè)置控制主站，在交流電網(wǎng)內(nèi)分區(qū)域設(shè)置控制子站，相關(guān)的電廠作為執(zhí)行站。針對潮流轉(zhuǎn)移時后備保護(hù)勿動導(dǎo)致的連鎖跳閘問題，文獻(xiàn)［41］［42］從廣域中心讀取網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用分布式?jīng)Q策模式，由站域單元完成減載策略的制定，并告知調(diào)度中心，最終由終端單元執(zhí)行策略。目前，廣域繼電保護(hù)系統(tǒng)還未正式投入實際工程，而繼電保護(hù)與穩(wěn)控系統(tǒng)配合不協(xié)調(diào)容易造成故障隱患［43］。因此，后續(xù)研究如果要將廣域繼電保護(hù)與廣域安穩(wěn)保護(hù)協(xié)同考慮，采用區(qū)域集中式的結(jié)構(gòu)更利于兩者的協(xié)調(diào)發(fā)展。總結(jié)目前，廣域繼電保護(hù)的研究還處于初級階段，相關(guān)的理論研究雖然已開展多年，取得了一定成果，但缺乏總體的規(guī)劃和把握[44]。廣域繼電保護(hù)的構(gòu)成模式是實現(xiàn)廣域系統(tǒng)的前提和基礎(chǔ)，只有在確定了系統(tǒng)整體框架的情況下，才能對識別算法、跳閘策略、通訊模式等關(guān)鍵問題展開有針對性的研究，才能更快地推動廣域保護(hù)的發(fā)展加快廣域保護(hù)的工程實現(xiàn)。從現(xiàn)有研究來看，不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都有各自的優(yōu)缺點，適用于不同的場合。變電站集中式與區(qū)域集中式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)結(jié)合了分布式和集中式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，成為目前的研究熱點。近年來高壓直流輸電以及新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)，其復(fù)雜的故障特性和控制系統(tǒng)使很多基于就地量的傳統(tǒng)保護(hù)原理不再適用。因此，研究利用全網(wǎng)多元信息進(jìn)行綜合判斷的廣域繼電保護(hù)是改善傳統(tǒng)保護(hù)局限性的重要途徑。在廣域保護(hù)未來的研究方向上，下一步不僅要針對交直流混聯(lián)、新能源接入的新型電網(wǎng)，對廣域保護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行更深入的探索，還應(yīng)結(jié)合大電網(wǎng)區(qū)域間的協(xié)調(diào)機(jī)制和層次化結(jié)構(gòu)間的配合模式，構(gòu)建一個統(tǒng)一的廣域保護(hù)系統(tǒng)框架，為廣域保護(hù)的進(jìn)一步發(fā)展和工程化應(yīng)用打下基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)(References)薛禹勝?綜合防御由偶然故障演化為電力災(zāi)難——北美“8?14”大停電的警示[J].電力系統(tǒng)自動化,2003(18):1-5.石立寶，史中英,姚良忠，等.現(xiàn)代電力系統(tǒng)連鎖性大停電事故機(jī)理研究綜述J].電網(wǎng)技術(shù),2010(3):48-54.葛睿,董昱,呂躍春.歐洲“11.4”大停電事故分析及對我國電網(wǎng)運行工作的啟示[J].電網(wǎng)技術(shù),2007(3):1-6.Adamiak,M.G.,Apostolov,A.P.,Begovic,M.M.,etal.(2006)WideAreaProtection—TechnologyandInfrastructures.IEEETransactionsonPowerDelivery,21,601-609.Milosevic,B.andBegovic,M.(2003)Voltage-StabilityProtectionandControlUsingaWide-AreaNetworkofPhasorMeasurements.IEEETransactionsonPowerSystems,18,121-127.⑹袁季修?電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制的規(guī)劃和應(yīng)用[幾中國電力，1999(5):31-34.蔡運清，汪磊,KipMorison,等.廣域保護(hù)(穩(wěn)控)技術(shù)的現(xiàn)狀及展望[幾電網(wǎng)技術(shù)，2004(8):20-25.Serizawa,Y.,Imamura,H.,Sugaya,N.,etal.(1998)Wide-AreaCurrentDifferentialBackupProtectionEmployingBroadbandCommunicationsandTimeTransferSystems.IEEETransactionsonPowerDelivery.Serizawa,Y.,Imamura,H.,Sugaya,N.,etal.(1999)ExperimentalExaminationofWide-AreaCurrentDifferentialBackupProtectionEmployingBroadbandCommunicationsandTimeTransferSystems.1999IEEEPowerEngineeringSocietySummerMeeting,Edmonton.Tan,J.C.,Crossley,P.A.,McLaren,P.G.,etal.(2002)ApplicationofaWideAreaBackupProtectionExpertSystemtoPreventCascadingOutages,17,375-380.Sheng,S.,Li,K.K.,Chan,W.L.,etal.(2006)Agent-BasedSelf-HealingProtectionSystem,21,610-618.尹項根，李振興,劉穎彤，等.廣域繼電保護(hù)及其故障元件判別問題的探討[幾電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2012(5):1-9.馬靜，裴迅，馬偉，等.基于方向權(quán)重的廣域后備保護(hù)跳閘策略J].電力自動化設(shè)備,2015(10):107-114.周興人.廣域保護(hù)與控制系統(tǒng)的信息傳輸與交互研究[D]:[碩士學(xué)術(shù)論文].北京:華北電力大學(xué),2015.Lin,X.,Li,Z.,Wu,K.,etal.PrinciplesandImplementationsofHierarchicalRegionDefensiveSystemsofPowerGrid.吳科成，林湘寧,魯文軍，等.分層式電網(wǎng)區(qū)域保護(hù)系統(tǒng)的原理和實現(xiàn)J].電力系統(tǒng)自動化,2007(3):72-78.李振興.智能電網(wǎng)層次化保護(hù)構(gòu)建模式及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]:[碩士學(xué)術(shù)論文].武漢:華中科技大學(xué),2013.尹項根，汪旸，張哲.適應(yīng)智能電網(wǎng)的有限廣域繼電保護(hù)分區(qū)與跳閘策略J].中國電機(jī)工程學(xué)報,2010(7):1-7.張保會，周良才.變電站集中式后備保護(hù)[幾電力自動化設(shè)備,2009(6):1-5.楊增力，石東源,段獻(xiàn)忠?基于方向比較原理的廣域繼電保護(hù)系統(tǒng)[幾中國電機(jī)工程學(xué)報,2008(22):87-93.王冬青，苗世洪,林湘寧，等?基于光纖網(wǎng)的后備保護(hù)系統(tǒng)的研制J].電網(wǎng)技術(shù)，2006(7):77-81.苗世洪，劉沛，林湘寧，等.基于數(shù)據(jù)網(wǎng)的新型廣域后備保護(hù)系統(tǒng)實現(xiàn)J].電力系統(tǒng)自動化,2008(10):32-36.叢偉，潘貞存,趙建國，等.基于電流差動原理的廣域繼電保護(hù)系統(tǒng)[幾電網(wǎng)技術(shù),2006(5):91-95.張兆云，陳衛(wèi)，張哲，等.一種廣域差動保護(hù)實現(xiàn)方法[J].電工技術(shù)學(xué)報，2014(2):297-303.譚乾.差動保護(hù)新原理的研究及其在廣域保護(hù)中的應(yīng)用[D]:[碩士學(xué)術(shù)論文].武漢:華中科技大學(xué),2012.Miao,S.,Liu,P.andLin,X.(2010)AnAdaptiveOperatingCharacteristictoImprovetheOperationStabilityofPercentageDifferentialProtection.IEEETransactionsonPowerDelivery,25,1410-1417.