[0001] 本发明属于继电保护技术领域，具体涉及一种站域保护方法及计算机装置。

[0002] 随着新能源机组大量接入电力系统，电力系统的电力电子化程度日益加深。作为变电站第一道防线重要的组成部分，站域保护的性能对整个电网安全、稳定地运行具有重要意义。

[0003] 信息缺失主要是指测量元件或合并单元因故障而无法采集到系统电压、电流的情况。

[0004] 近年来，随着新能源机组接入的扩大化和电力系统运行的复杂化，信息缺失时变电站继电保护面临着近区故障方向判别困难、整定配合困难、故障切除时间过长的问题。

[0005] 变电站线路保护系统如图1所示，低压侧线路出线(即kM1、kM2和kM3)的保护延时为tset.L且故障方向仅指向低压侧；高压侧线路出线(即kN1、kN2和kN3)的保护延时为tset.H且故障方向仅指向高压侧；变压器两侧的kM和kN分别为低压和高压侧断路器的保护装置，故障方向可指向两侧；Δt为每段线路的保护延时增量。通常情况下，若未发生信息缺失，当故障方向指向低压侧时，kM需与kM1配合，kM的保护延时为tset.L+Δt；kN需与kM配合，kN的保护延时为tset.L+Δt+Δt。若低压侧信息发生缺失时，kN无法与kM与配合，此时，kN的保护延时为tset.L+2Δt。高压侧信息发生缺失时同理。但是这样的保护延时整定值使得当发生正向故障时，故障切除时间过长。

[0034] 本发明在低压侧的测量信息缺失且故障方向指向变压器时，使高压侧的断路器直接低压侧线路出线保护配合，将高压侧的断路器的保护延时直接设置为tset.L+Δt，相比现有技术中的tset.L+2Δt更短，使得保护装置能够提前动作，保护延时更短，使得故障的能够快速切除。本发明解决了现有技术中信息缺失时，变电站的站域保护方法故障切除时间过长的技术问题。

[0035] 站域保护方法实施例：

[0036] 一种站域保护方法，如图2所示，该方法包括以下步骤：

[0037] S1、根据采集的电气量和接收的信号判断是否发生信息缺失。若发生信息缺失，转到S2；若未发生信息缺失，转到S3。

[0038] 具体地，本实施例采用如下方式判断信息缺失是否发生：采集变电站高/低压侧间隔采样值信息，当未接收到某个模拟量采样信息时，对应的站内间隔采样值计时器增加一采样间隔时间，若不满足则将对应的站内间隔采样值计时器置0；检测各个站内间隔采样值计时器是否达到整定值，达到整定值即判断对应的站内设备发生信息缺失。

[0039] S2、判断是高压侧或低压侧发生信息缺失，若高压侧发生信息缺失，转到S4；若低压侧发生信息缺失，转到S8。

[0040] S3、低压侧断路器QF1保护延时整定值恢复；高压侧断路器QF2保护延时整定值恢复，转到S12。

[0041] S4、低压侧断路器QF1保护延时整定值改为tset.H+Δt。

[0042] S5、判断低压侧QF1的保护判据是否满足，若满足，转到S6；若不满足，转到S13。

[0043] S6、判断故障方向，若为正向，低压侧计时器加一采样间隔，转到S7；若为反向，转到S13。

[0044] 具体地，本实施例根据以下方式判断低压侧故障方向：根据计算电压降落和测量电压降落之间的相似系数与相似度整定值之间的大小关系判断：若相似系数大于相似度整定值，则认为故障方向为正向；若相似系数小于相似度整定值，则认为故障方向为反向。

[0045] 具体地，低压侧的计算电压降落和测量电压降落在变电站采取Yd11联接法时的计算方法为：

[0046]

[0047]

[0048] 其中，ujsa(t)、ujsb(t)、ujsc(t)为t时刻的各相计算电压降落；ucla(t)、uclb(t)、uclc(t)为t时刻的各相测量电压降落；ia(t)、ib(t)、ic(t)为保护安装处系统侧在t时刻的各相电流值；Rx、Lx、Mx分别为折算到低压侧的保护安装处到系统电源的电阻、自感、互感；保护安装处到系统电源的正序阻抗、负序阻抗均为(LX－MX)，usa(t)、usb(t)、usc(t)为t时刻的各相电压值；ua(t)、ub(t)、uc(t)为保护安装处在t时刻测量到的各相电压值；k为变压器变比。

[0049] S7、判断低压侧计时器是否达到QF1保护延时，若达到，保护动作，向QF1发出跳闸指令，步骤结束；若未达到，转到S1。

[0050] S8、高压侧QF2保护延时整定值改为tset.L+Δt。

[0051] S9、判断高压侧QF2保护判据是否满足，若满足，转到S10；若不满足，转到S14。

[0052] S10、判断故障方向，若为正向，高压侧计时器加一采样间隔，转到S11；若为反向，转到S14。

[0053] 具体地，本实施例根据以下方式判断高压侧故障方向：根据计算电压降落和测量电压降落之间的相似系数与相似度整定值之间的大小关系判断：若相似系数大于相似度整定值，则认为故障方向为正向；若相似系数小于相似度整定值，则认为故障方向为反向。

[0054] 具体地，高压侧的计算电压降落和测量电压降落在变电站采取Yd11联接法时的计算方法为：

[0055]

[0056]

[0057] 其中，ujsa(t)、ujsb(t)、ujsc(t)为t时刻的各相计算电压降落；ucla(t)、uclb(t)、uclc(t)为t时刻的各相测量电压降落；ia(t)、ib(t)、ic(t)为保护安装处系统侧在t时刻的各相电流值；RX、LX、MX分别为保护安装处到系统电源的电阻、自感、互感；usa(t)、usb(t)、usc(t)为电力系统在t时刻的各相电压值；ua(t)、ub(t)、uc(t)为保护安装处在t时刻测量到的各相电压值。

[0058] S11、判断高压侧计时器是否达到QF2保护延时，若达到，保护动作，向QF2发出跳闸指令，步骤结束；若未达到，转到S1。

[0059] S12、高/低压侧计时器置零，步骤结束。

[0060] S13、低压侧计时器置零，步骤结束。

[0061] S14、高压侧计时器置零，步骤结束。

[0062] 下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

[0063] 如图1所示，表示本实施例的站域保护方法应用的系统架构示意图。如图3所示，变电站在高压侧信息缺失时伴随高压侧母线故障，所述应对电气量信息缺失的站域保护方法，包括如下步骤：

[0064] (1)根据采集的电气量和接收的信号判断是否发生信息缺失：本例中的间隔采样值计时器的整定值设置为50ms，由于高压侧发生信息缺失，故会在50ms内采集不到对应的电气量或接收到告警信息，则高压侧站内间隔采样值异常标志位置1或高压侧站内设备告警标志位置1，故高压侧站内设备异常标志位置1，能够确定发生信息缺失。

[0065] (2)判断是高压侧或低压侧发生信息缺失：本例中判断为高压侧发生信息缺失。

[0066] (3)高压侧QF2保护延时整定值恢复，低压侧QF1保护延时整定值改为tset.H+Δt。本例中高压侧线路出线的保护延时tset.H为0s，每段线路的保护延时增量Δt为0.5s。故低压侧QF1保护延时整定值由1s改为0.5s。

[0067] 在其他实施方式中，Δt可设置为0.4s或0.3s。一般地，Δt设置在0.3～0.5s之内即可。

[0068] (4)判断低压侧QF1保护判据是否满足：在母线短路故障发生后，低压侧QF1保护判据满足。

[0069] (5)判断故障方向：rset设定为0.2，实时计算出ujs、ucl，再计算出r(ujs,ucl)≈1，因r(ujs,ucl)>rset，故判断为指向高压侧的故障，即指向变压器的正向故障，计时器加1。

[0070] (6)判断故障时间是否达到QF1保护延时：由于高压侧保护因信息缺失而闭锁，故障持续存在，故在QF1保护的延时整定值前故障不消除。低压侧计时器未达到QF1保护延时则进入下一采样时刻的步骤，多次累计后计时器达到QF1保护延时，保护动作，向QF1发出跳闸指令，步骤结束。

[0071] 计算机装置实施例：

[0072] 一种计算机装置，包括处理器，处理器用于执行计算机程序以实现如上所述的站域保护方法的步骤。具体的站域保护方法已在上述站域保护方法实施例介绍地足够详细，在此不再重述。

[0073] 本发明具有以下特点：

[0074] 1)本发明能够可靠识别新能源接入的变电站高/低压侧的故障方向。

[0075] 2)本发明能够在电气量信息缺失时更快速地切除故障。

[0076] 最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细地说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动地修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。