基于行波信息的廣域后備保護關聯域識別方法與流程

本發明屬于廣域后備保護技術領域，具體涉及一種基于行波信息的廣域后備保護關聯域識別方法。

背景技術：

隨著廣域測量系統的發展，全網數據共享得以實現，在信息全景化的背景下，廣域保護系統將電力系統繼電保護由單一元件的局部保護功能外延到整個電力系統的全局保護，這種能夠獲得較大區域信息的保護方式對于解決傳統后備保護協調配合、動作延時、保護誤動引起連鎖跳閘等問題有著積極作用。目前，國內外學者對完成繼電保護功能的廣域保護展開相關研究，其中廣域保護的系統結構和保護分區、故障元件識別算法和跳閘策略是重點研究的方向。為實現廣域保護的故障區域自適應識別，現有的通過序電壓排序識別故障區域，能夠反映故障點與保護區域的關系，但是相關性范圍大，緊密性差，現有廣域保護算法的研究只是集中在如何利用廣域信息識別故障元件，而保護跳閘策略又是在假設故障正確識別的基礎上展開的，排查故障范圍大。IED(Intelligent Electronic Device，智能電子設備)本身具有收集外部數據的功能，且內部帶有處理器可以實現信號處理，并且可以接受決策中心傳達的指令，被廣泛用于智能電網中，基于故障分量的行波，保護動作迅速、不受系統運行方式、過渡電阻及系統振蕩的影響。因此，現如今缺少一種基于行波信息的廣域后備保護關聯域識別方法，廣域保護系統獲取與故障相關聯的區域信息完成故障元件識別，達到最小范圍切除故障的目的。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種基于行波信息的廣域后備保護關聯域識別方法，通過初始行波達到時間和極性信息選擇故障區域，能夠反映故障點與保護關聯區域的關系，能保證故障在最小范圍內快速切除，實現故障元件識別與跳閘策略有機結合，便于推廣使用。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：基于行波信息的廣域后備保護關聯域識別方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟一、構建輸電系統的網絡描述矩陣：首先，根據實際電網建立輸電系統的拓撲結構及各個IED模塊的連接關系；然后，根據各個IED模塊的連接關系構建M條母線和N條線路的輸電系統的網絡描述矩陣A且其中，m為母線編號且m＝1,2，……，M，n為線路編號且n＝1,2，……，N，a_mn為第m個母線與第n個線路連接關系且a_mn＝0或1，a_mn＝0表示第m個母線與第n個線路上沒有連接，a_mn＝1表示第m個母線與第n個線路直接連接；

步驟二、獲取輸電系統各個IED模塊的行波信息，過程如下：

步驟201、讀取線路中電壓和電流采樣信號；

步驟202、獲取線路中采樣電壓和采樣電流的故障分量；

步驟203、通過Karenbauer變換實現輸電系統中采樣電壓故障分量的解耦，得到采樣電壓模量其中，為步驟202中獲取的線路中采樣電壓故障分量；

步驟204、通過Karenbauer變換實現輸電系統中采樣電流故障分量的解耦，得到采樣電流模量其中，為步驟202中獲取的線路中采樣電流故障分量；

步驟205、根據公式進行采樣電壓模量u_zh組合及采樣電流模量i_zh組合，k為組合系數且k＞0；

步驟206、通過一階消失矩的二次B樣條小波對線路中采樣電壓模量u_zh和采樣電流模量i_zh分別進行快速二進小波變換，分別獲取線路中電壓初始行波和電流初始行波到達對應IED模塊的時間以及對應IED模塊中啟動元件電壓初始行波的極性f_u和啟動元件電流初始行波的極性f_i；

步驟207、根據公式F＝f_u×f_i，計算初始行波到達對應IED模塊中啟動元件的極性F，其中，規定電流的正方向為電網中電流從母線流向線路的方向；

步驟208、多次重復步驟201至步驟207，獲取輸電系統各個IED模塊的行波時間和極性，并按照從大到小的順序對各個IED模塊的行波時間進行排序；

步驟三、判斷輸電系統中直流電源是否消失：采用廣域控制主機實時監測輸電系統中各個IED模塊的直流電源，當廣域控制主機無法監測到IED模塊對應的直流電源時，輸電系統中發生直流電源消失，執行步驟四；當廣域控制主機監測到IED模塊對應的直流電源時，輸電系統中未發生直流電源消失，執行步驟五；

步驟四、形成廣域后備III段保護關聯域：根據步驟三中消失的直流電源，確定對應的變電站母線，與該變電站母線直接相連的線路對端上的IED模塊形成廣域后備III段保護關聯域；

步驟五、判斷故障變電站母線位置處各個IED模塊的行波極性是否一致：根據步驟208中得到的初始行波到達時間最小的變電站母線位置，判斷該變電站母線位置處各個IED模塊的行波極性，當該變電站母線位置處各個IED模塊的初始行波極性不一致時，發生正方向故障，執行步驟六；當該變電站母線位置處各個IED模塊的初始行波極性一致時，發生反方向故障，執行步驟七；

步驟六、形成正方向故障下廣域后備I段保護關聯域和I I段保護關聯域，過程如下：

步驟601、確定最先檢測到行波信息的變電站母線位置初始行波極性為負的IED模塊并構建正方向故障啟動矩陣S且其中，正方向故障啟動矩陣S中故障變電站母線位置初始行波極性為負的IED模塊所在位置元素為1，正方向故障啟動矩陣S其余位置元素均為0；

步驟602、構建正方向故障廣域后備I段關聯矩陣R_I：首先，提取正方向故障啟動矩陣S非零元素所在行列編號；然后，保留網絡描述矩陣D位于正方向故障啟動矩陣S非零元素所在行列元素，其余位置元素為0；

步驟603、形成正方向故障下廣域后備I段保護關聯域：根據步驟602中正方向故障廣域后備I段關聯矩陣R_I，得到正方向故障廣域后備I段關聯矩陣R_I中同一行非零元素所在位置處的IED模塊共同判斷母線故障，形成母線關聯域，正方向故障廣域后備I段關聯矩陣R_I中同一列非零元素所在位置處的IED模塊共同判斷線路故障，形成線路關聯域，所述母線關聯域和所述線路關聯域形成正方向故障下廣域后備I段保護關聯域；

步驟604、根據公式R_II＝R_I-S，構建正方向故障廣域后備II段關聯矩陣R_II；

步驟605、形成正方向故障下廣域后備II段保護關聯域：根據步驟604中正方向故障廣域后備II段關聯矩陣R_II，得到與故障變電站母線位置初始行波極性為負的IED模塊直接相鄰的IED模塊共同形成正方向故障下廣域后備II段保護關聯域；

步驟七、形成反方向故障下廣域后備I段保護關聯域和II段保護關聯域，過程如下：

步驟701、對最先檢測到行波信息的變電站母線位置處各個IED模塊分別構建反方向故障啟動矩陣S'，反方向故障啟動矩陣S'中故障變電站對應的IED模塊所在位置元素為1，反方向故障啟動矩陣S'其余位置元素均為0；

步驟702、形成反方向故障下廣域后備I段保護關聯域：首先，對步驟701中各反方向故障啟動矩陣S'分別構建反方向故障廣域后備I段關聯矩陣R'_I，反方向故障啟動矩陣S'與反方向故障廣域后備I段關聯矩陣R'_I數量相等；然后，對各反方向故障廣域后備I段關聯矩陣R'_I非零行和非零列元素所在位置處的IED模塊構建I段關聯域并集，所述I段關聯域并集為反方向故障下廣域后備I段保護關聯域；

步驟703、形成反方向故障下廣域后備II段保護關聯域：首先，將各反方向故障廣域后備I段關聯矩陣R'_I中對應的變電站母線位置處IED模塊元素置為0，得到各反方向故障廣域后備II段關聯矩陣R'_II；然后，根據各反方向故障廣域后備II段關聯矩陣R'_II，獲取與各變電站母線位置IED模塊直接相鄰的IED模塊共同形成的II段關聯域并集，所述II段關聯域并集為反方向故障下廣域后備II段保護關聯域。

上述的基于行波信息的廣域后備保護關聯域識別方法，其特征在于：步驟201中采用電壓互感器和電流互感器分別讀取線路中電壓和電流信號，所述電壓和電流信號均通過控制器離散采樣。

上述的基于行波信息的廣域后備保護關聯域識別方法，其特征在于：步驟206中一階消失矩的二次B樣條小波的濾波器系數

上述的基于行波信息的廣域后備保護關聯域識別方法，其特征在于：步驟702中對所述反方向故障啟動矩陣S'非零元素所在行列編號，保留網絡描述矩陣A位于反方向故障啟動矩陣S'非零元素所在行列元素，其余位置元素為0，構建對應的反方向故障廣域后備I段關聯矩陣R'_I。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、本發明通過實際電網結構構建適合當前電網輸電系統的網絡描述矩陣，操作簡單，實現便捷，使輸電系統的拓撲結構清晰。采用Karenbauer變換實現輸電系統中采樣電壓故障分量的解耦和采樣電流故障分量的解耦，得到采樣電壓模量，再通過快速二進小波變換，分別獲取線路中電壓初始行波和電流初始行波到達對應IED模塊的時間和極性信息，自適應系統網絡結構動態變化，便于推廣使用。

2、本發明通過設置廣域控制主機，實時檢測各個IED模塊的行波信息，當某一個IED模塊的直流電源消失，則無法采集相應變電站信息，無法完成故障監測和保護功能，此時形成廣域后備II I段保護關聯域，保護關聯域隨故障區域位置不同，自適應的形成保護區域，保護關聯域劃分充分考慮后備保護配合關系，兼顧故障元件識別，斷路器失靈和變電站直流消失保護。

3、本發明利用初始行波到達時間選擇觸發變電站母線位置處各個IED模塊，并判斷該變電站母線位置處各個IED模塊的初始行波極性是否一致，通過該變電站母線位置處各個IED模塊的初始行波極性一致性判斷為正方向故障或反方向故障，最終形成正方向故障下廣域后備I段保護關聯域和II段保護關聯域，或者反方向故障下廣域后備I段保護關聯域和II段保護關聯域，相應的劃分保護關聯域，能保證故障在最小范圍內快速切除，實現故障元件識別與跳閘策略有機結合。

綜上所述，本發明設計新穎合理，通過初始行波達到時間和極性信息選擇故障區域，能夠反映故障點與保護關聯區域的關系，能保證故障在最小范圍內快速切除，實現故障元件識別與跳閘策略有機結合，便于推廣使用。

下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發明的方法流程框圖。

圖2為本發明輸電系統正方向故障的示意圖。

圖3為本發明采用的廣域后備保護關聯域識別設備的電路原理框圖。

圖4a為本發明正方向故障下IED1采樣電流行波的小波變換仿真圖。

圖4b為本發明正方向故障下IED1采樣電壓行波的小波變換仿真圖。

圖5a為本發明正方向故障下IED2采樣電流行波的小波變換仿真圖。

圖5b為本發明正方向故障下IED2采樣電壓行波的小波變換仿真圖。

圖6a為本發明正方向故障下IED3采樣電流行波的小波變換仿真圖。

圖6b為本發明正方向故障下IED3采樣電壓行波的小波變換仿真圖。

圖7a為本發明正方向故障下IED4采樣電流行波的小波變換仿真圖。

圖7b為本發明正方向故障下IED4采樣電壓行波的小波變換仿真圖。

圖8a為本發明正方向故障下IED5采樣電流行波的小波變換仿真圖。

圖8b為本發明正方向故障下IED5采樣電壓行波的小波變換仿真圖。

圖9a為本發明正方向故障下IED6采樣電流行波的小波變換仿真圖。

圖9b為本發明正方向故障下IED6采樣電壓行波的小波變換仿真圖。

圖10a為本發明正方向故障下IED7采樣電流行波的小波變換仿真圖。

圖10b為本發明正方向故障下IED7采樣電壓行波的小波變換仿真圖。

圖11a為本發明正方向故障下IED8采樣電流行波的小波變換仿真圖。

圖11b為本發明正方向故障下IED8采樣電壓行波的小波變換仿真圖。

圖12a為本發明正方向故障下IED9采樣電流行波的小波變換仿真圖。

圖12b為本發明正方向故障下IED9采樣電壓行波的小波變換仿真圖。

圖13a為本發明正方向故障下IED10采樣電流行波的小波變換仿真圖。

圖13b為本發明正方向故障下IED10采樣電壓行波的小波變換仿真圖。

圖14a為本發明正方向故障下IED11采樣電流行波的小波變換仿真圖。

圖14b為本發明正方向故障下IED11采樣電壓行波的小波變換仿真圖。

圖15a為本發明正方向故障下IED12采樣電流行波的小波變換仿真圖。

圖15b為本發明正方向故障下IED12采樣電壓行波的小波變換仿真圖。

圖16為本發明輸電系統反方向故障的示意圖。

圖17a為本發明反方向故障下IED3采樣電流行波的小波變換仿真圖。

圖17b為本發明反方向故障下IED3采樣電壓行波的小波變換仿真圖。

圖18a為本發明反方向故障下IED4采樣電流行波的小波變換仿真圖。

圖18b為本發明反方向故障下IED4采樣電壓行波的小波變換仿真圖。

圖19a為本發明反方向故障下IED5采樣電流行波的小波變換仿真圖。

圖19b為本發明反方向故障下IED5采樣電壓行波的小波變換仿真圖。

圖20a為本發明反方向故障下IED6采樣電流行波的小波變換仿真圖。

圖20b為本發明反方向故障下IED6采樣電壓行波的小波變換仿真圖。

圖21a為本發明反方向故障下IED7采樣電流行波的小波變換仿真圖。

圖21b為本發明反方向故障下IED7采樣電壓行波的小波變換仿真圖。

圖22a為本發明反方向故障下IED8采樣電流行波的小波變換仿真圖。

圖22b為本發明反方向故障下IED8采樣電壓行波的小波變換仿真圖。

附圖標記說明:

1—直流電源； 2—IED模塊； 3—廣域控制主機。

具體實施方式

如圖1所示，本發明基于行波信息的廣域后備保護關聯域識別方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟一、構建輸電系統的網絡描述矩陣：首先，根據實際電網建立輸電系統的拓撲結構及各個IED模塊2的連接關系；然后，根據各個IED模塊2的連接關系構建M條母線和N條線路的輸電系統的網絡描述矩陣A且其中，m為母線編號且m＝1,2，……，M，n為線路編號且n＝1,2，……，N，a_mn為第m個母線與第n個線路連接關系且a_mn＝0或1，a_mn＝0表示第m個母線與第n個線路上沒有連接，a_mn＝1表示第m個母線與第n個線路直接連接；

如圖2所示，輸電網搭建500kV系統，構建6個母線6條線路的輸電系統，其中，6個母線分別為母線B1～B6，6條線路分別為線路L1～L6，，每條線路的兩端均安裝一個IED模塊2監測電網信息，本實施例中，構建輸電系統的網絡描述矩陣

步驟二、獲取輸電系統各個IED模塊的行波信息，過程如下：

步驟201、讀取線路中電壓和電流采樣信號；

本實施例中，步驟201中采用電壓互感器和電壓互感器分別讀取線路中電壓和電流信號，所述電壓和電流信號均通過控制器離散采樣。

步驟202、獲取線路中采樣電壓和采樣電流的故障分量；

本實施例中，采用故障后的電壓、電流與故障前一周的電壓、電流相減得到相對應的故障分量；

步驟203、通過Karenbauer變換實現輸電系統中采樣電壓故障分量的解耦，得到采樣電壓模量其中，為步驟202中獲取的線路中采樣電壓故障分量；

步驟204、通過Karenbauer變換實現輸電系統中采樣電流故障分量的解耦，得到采樣電流模量其中，為步驟202中獲取的線路中采樣電流故障分量；

步驟205、根據公式進行采樣電壓模量u_zh組合及采樣電流模量i_zh組合，k為組合系數且k＞0；

步驟206、通過一階消失矩的二次B樣條小波對線路中采樣電壓模量u_zh和采樣電流模量i_zh分別進行快速二進小波變換，分別獲取線路中電壓初始行波和電流初始行波到達對應IED模塊2的時間以及對應IED模塊2中啟動元件電壓初始行波的極性f_u和啟動元件電流初始行波的極性f_i；

本實施例中，步驟206中一階消失矩的二次B樣條小波的濾波器系數通過一階消失矩的二次B樣條小波對線路中采樣電壓模量u_zh和采樣電流模量i_zh分別進行快速二進小波變換實際為A’Trous算法，A’Trous算法只需滿足二進小波的條件即可，具備平移時不變性的特征。

步驟207、根據公式F＝f_u×f_i，計算初始行波到達對應IED模塊2中啟動元件的極性F，其中，規定電流的正方向為電網中電流從母線流向線路的方向；

步驟208、多次重復步驟201至步驟207，獲取輸電系統各個IED模塊的行波時間和極性，并按照從大到小的順序對各個IED模塊的行波時間進行排序；

本實施例中，電網發生故障后，行波在線路上是以電磁波形式傳播的，且速度以接近光速前行，根據行波的傳播理論，從故障點將產生向線路兩側傳播的電壓、電流方向行波，行波中包含的時間信息標志著故障發生，時間的大小表明距離故障點的遠近程度，行波的極性信息可以判斷故障發生方向，同一變電站母線上連接的IED模塊2初始行波到達時間近似相等，可快速實現初始行波到達時間排序；廣域控制主機3通過Matlab仿真，其中，如圖4a至圖15b可知，IED1至IED12電流和電壓的時間和極性信息。

步驟三、判斷輸電系統中直流電源是否消失：采用廣域控制主機3實時監測輸電系統中各個IED模塊2的直流電源1，當廣域控制主機3無法監測到IED模塊2對應的直流電源1時，輸電系統中發生直流電源消失，執行步驟四；當廣域控制主機3監測到IED模塊2對應的直流電源1時，輸電系統中未發生直流電源消失，執行步驟五；

步驟四、形成廣域后備III段保護關聯域：根據步驟三中消失的直流電源1，確定對應的變電站母線，與該變電站母線直接相連的線路對端上的IED模塊2形成廣域后備III段保護關聯域；

本實施例中，若直流電源消失對應的變電站母線為母線B3，此時IED3、IED6和IED8組成后備保護Ⅲ段；

步驟五、判斷故障變電站母線位置處各個IED模塊的行波極性是否一致：根據步驟208中得到的初始行波到達時間最小的變電站母線位置，判斷該變電站母線位置處各個IED模塊的行波極性，當該變電站母線位置處各個IED模塊的初始行波極性不一致時，發生正方向故障，執行步驟六；當該變電站母線位置處各個IED模塊的初始行波極性一致時，發生反方向故障，執行步驟七；

本實施例中，電網發生故障時，故障影響范圍有限，為提高保護可靠性，應在故障發生點附近判斷故障，遠離故障點的區域無需進行故障判斷，距離故障點越近初始行波到達時間越小，由圖4a至圖15b可知，母線B3上連接的IED4、IED5和IED7初始行波到達時間最小，因此，故障點位于母線B3位置處，由圖4a至圖15b可知，IED5的初始行波極性與IED4和IED7的初始行波極性不一致，此時發生正方向故障。

步驟六、形成正方向故障下廣域后備I段保護關聯域和II段保護關聯域，過程如下：

步驟601、確定最先檢測到行波信息的變電站母線位置初始行波極性為負的IED模塊并構建正方向故障啟動矩陣S且其中，正方向故障啟動矩陣S中故障變電站母線位置初始行波極性為負的IED模塊所在位置元素為1，正方向故障啟動矩陣S其余位置元素均為0；

本實施例中，對IED5構建正方向故障啟動矩陣S且

步驟602、構建正方向故障廣域后備I段關聯矩陣R_I：首先，提取正方向故障啟動矩陣S非零元素所在行列編號；然后，保留網絡描述矩陣D位于正方向故障啟動矩陣S非零元素所在行列元素，其余位置元素為0；

本實施例中，提取正方向故障啟動矩陣S非零元素所在行列編號第3行第3列，構建正方向故障廣域后備I段關聯矩陣

步驟603、形成正方向故障下廣域后備I段保護關聯域：根據步驟602中正方向故障廣域后備I段關聯矩陣R_I，得到正方向故障廣域后備I段關聯矩陣R_I中同一行非零元素所在位置處的IED模塊共同判斷母線故障，形成母線關聯域，正方向故障廣域后備I段關聯矩陣R_I中同一列非零元素所在位置處的IED模塊共同判斷線路故障，形成線路關聯域，所述母線關聯域和所述線路關聯域形成正方向故障下廣域后備I段保護關聯域；

本實施例中，IED5故障時形成正方向故障下廣域后備I段保護關聯域中，母線關聯域為IED4、IED5和IED7，線路關聯域為IED5和IED6，IED5故障時形成正方向故障下廣域后備I段保護關聯域為{IED4、IED5、IED7}以及{IED5、IED6}；

步驟604、根據公式R_II＝R_I-S，構建正方向故障廣域后備II段關聯矩陣R_II；

本實施例中，根據公式R_II＝R_I-S，正方向故障廣域后備II段關聯矩陣

步驟605、形成正方向故障下廣域后備II段保護關聯域：根據步驟604中正方向故障廣域后備II段關聯矩陣R_II，得到與故障變電站母線位置初始行波極性為負的IED模塊直接相鄰的IED模塊2共同形成正方向故障下廣域后備II段保護關聯域；

本實施例中，IED5故障時形成正方向故障下廣域后備II段保護關聯域為{IED4、IED6、IED7}；

如圖16所示，由圖17a至圖22b可知，IED4、IED5和IED7的初始行波時間最小，輸電網搭建500kV系統構建6個母線6條線路的輸電系統中母線B3發生故障，IED4、IED5和IED7的初始行波極性一致，此時發生反方向故障。

步驟七、形成反方向故障下廣域后備I段保護關聯域和II段保護關聯域，過程如下：

步驟701、對最先檢測到行波信息的變電站母線位置處各個IED模塊分別構建反方向故障啟動矩陣S'，反方向故障啟動矩陣S'中故障變電站對應的IED模塊所在位置元素為1，反方向故障啟動矩陣S'其余位置元素均為0；

本實施例中，IED4、IED5和IED7的初始行波極性一致，對故障變電站母線位置處IED4、IED5和IED7分別構建反方向故障啟動矩陣S₄'、S₅'和S₇'，

步驟702、形成反方向故障下廣域后備I段保護關聯域：首先，對步驟701中各反方向故障啟動矩陣S'分別構建反方向故障廣域后備I段關聯矩陣R'_I，反方向故障啟動矩陣S'與反方向故障廣域后備I段關聯矩陣R'_I數量相等；然后，對各反方向故障廣域后備I段關聯矩陣R'_I非零行和非零列元素所在位置處的IED模塊構建I段關聯域并集，所述I段關聯域并集為反方向故障下廣域后備I段保護關聯域；

本實施例中，步驟702中對所述反方向故障啟動矩陣S'非零元素所在行列編號，保留網絡描述矩陣D位于反方向故障啟動矩陣S'非零元素所在行列元素，其余位置元素為0，構建對應的反方向故障廣域后備I段關聯矩陣R'_I。

本實施例中，提取反方向故障啟動矩陣S₄'非零元素所在行列編號第3行第2列，構建反方向故障廣域后備I段關聯矩陣提取反方向故障啟動矩陣S₅'非零元素所在行列編號第3行第3列，構建反方向故障廣域后備I段關聯矩陣提取反方向故障啟動矩陣S₇'非零元素所在行列編號第3行第4列，構建反方向故障廣域后備I段關聯矩陣IED4、IED5和IED7故障時形成反方向故障下廣域后備I段保護關聯域為{IED4、IED5、IED7}、{IED3、IED4}、{IED5、IED6}、{IED7、IED8}；

步驟703、形成反方向故障下廣域后備II段保護關聯域：首先，將各反方向故障廣域后備I段關聯矩陣R'_I中對應的變電站母線位置處IED模塊元素置為0，得到各反方向故障廣域后備II段關聯矩陣R'_II；然后，根據各反方向故障廣域后備II段關聯矩陣R'_II，獲取與各變電站母線位置IED模塊直接相鄰的IED模塊2共同形成的II段關聯域并集，所述II段關聯域并集為反方向故障下廣域后備II段保護關聯域。

本實施例中，反方向故障廣域后備I段關聯矩陣R'_I4中對應的IED4位置處元素為0，得到反方向故障廣域后備II段關聯矩陣反方向故障廣域后備I段關聯矩陣R'_I5中對應的IED5位置處元素為0，得到反方向故障廣域后備II段關聯矩陣反方向故障廣域后備I段關聯矩陣R'_I7中對應的IED7位置處元素為0，得到反方向故障廣域后備II段關聯矩陣IED4、IED5和IED7故障時形成反方向故障下廣域后備II段保護關聯域為{IED3、IED5、IED7}、{IED4、IED6、IED7}和{IED4、IED5、IED8}，本發明無需實時傳輸大幅度變化的電氣量，僅傳輸信息量極小的邏輯量，十分有利于全局性的大范圍、遠距離傳輸，能保證故障在最小范圍內快速切除，實現故障元件識別算法與跳閘策略有機結合。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本發明技術方案的保護范圍內。