噪声扰动下高鲁棒性的扇形电流差动保护研究

来源：电子测量技术杂志2025年第8期北京时间：

作者：曾琦，张皓，何川，黄孝兵

单位：1.四川大学电气工程学院 成都 610065;2.强华时代(成都)科技有限公司 成都 610095

摘要：在规模化分布式能源接入的新型电力系统背景下，电流差动保护作为保障电网安全运行的关键技术，但其动作可靠性会受限于信息传输和保护判据两方面影响。现有关于电流差动保护研究中往往忽视了信息传输扰动这一因素，这可能导致保护动作性能下降甚至失效。基于ρ平面理论，深入分析了高斯白噪声和脉冲噪声构成的复杂噪声扰动对电流差动保护动作特性的影响，并提出了一种具有噪声鲁棒性的新型扇形电流差动保护判据。该扇形判据能够灵活设置线路无故障时两端电流的最小相位差ϕop和最小幅值比R以实现动态制动区域，有效提高了系统在噪声扰动下的抗干扰能力和动作可靠性。通过理论分析和仿真验证，与传统圆形判据相比，所提扇形判据在不同信噪比条件下均展现出优越的抗误动和抗拒动性能，在较低信噪比（30 dB）的复杂噪声扰动下，扇形判据相比传统判据误动率下降约50%，并可以保证误动率和拒动率均远小于10-5，可为新型电力系统中电流差动保护提供一种更具鲁棒性的解决方案，对于保障新型电力系统的安全稳定运行具有重要的理论和实际意义。

关键词：配电网;电流差动保护;ρ平面;扇形判据;噪声扰动

基金资助：四川省科技计划（2023NSFSC0480）、工业与信息化部物联网标准与应用重点实验室开放基金（202303）项目资助