广域通信环境下的继电保护在线整定计算理论研究

继电保护在线整定计算对于防止电网重大事故、特别是级联事故的发生、保证电网的安全运行具有重要意义。广域通信网络、智能电网的发展使得在线整定计算成为可能。但是，由于在线整定计算理论一直没有取得突破，现有在线整定计算系统存在无法快速求取最小断点、无法快速计算优化保护定值、无法快速确定最优整定范围等问题，无法实用化。本项目旨在解决影响在线整定计算速度和结果性能的关键技术问题，发展在线整定计算理论。研究内容包括，基于配合度指标和环网快速递归组合的断点在线快速求取方法，基于多目标快速寻优的在线整定算法，基于阻抗矩阵影响度指标的最优整定范围确定方法，并面向实际电网，研制在线整定计算测试系统，对所研究理论进行评估和验证。本项目所作研究对于继电保护在线整定计算系统的开发和实用化具有重要的理论参考价值。

以解决影响在线整定计算速度和结果性能的技术问题为目标，研究了在线整定计算理论及其实际工程应用。在断点求取方面，提出了一种计及空间分布特性的最小断点集优化求取方法，建立了最小断点集的结构脆弱性评估模型，提出了适用于任意拓扑结构变更的最小断点集更新方法。在整定模型方面，提出了继电保护在线校核中定值薄弱区域的辨识方法，提出了基于虚拟节点阻抗矩阵和边界节点迁移的在线校核分区方法，建立了基于风险的在线定值优化模型。在数据匹配方面，提出了基于改进编辑距离的异构信息系统数据匹配方法，实现了异构系统之间快速高效的数据集成和信息融合。基于上述研究，以某实际地区电网为试点，融合能量管理系统、整定计算系统和故障信息系统，构建了电网的一二次综合信息平台；在此平台的基础上，开发了集成继电保护定值在线/离线校核、定值在线监测、在线整定等功能于一体的继电保护定值在线校核、整定及辅助决策支持系统，并投入实际工程运行，效果良好。