縱聯(lián)方向比較式保護(hù)
過電流保護(hù)、電壓電流連鎖式保護(hù)和方向性過電流保護(hù)等，均只反映保護(hù)安裝處一點(diǎn)的電壓和電流，除了在應(yīng)用于末端線路時I段保護(hù)能夠快速切除全線的故障外，其他情況下I段保護(hù)僅能保護(hù)線路的一部分，且保護(hù)區(qū)的大小隨著運(yùn)行方式的變化而變化。線路其他部分的故障必須依靠Ⅱ段保護(hù)經(jīng)延時來切除。應(yīng)用這些僅反映單端電氣量的保護(hù)在整定時都必須考慮運(yùn)行方式的變化，而配電系統(tǒng)中運(yùn)行方式的變化又非常大，特別是分布式光伏加入后運(yùn)行方式將更加多樣化，從而使保護(hù)的整定變得十分困雕保護(hù)的性能有時難以滿足選擇性、靈敏性和速動性的要求。
縱聯(lián)方向比較式保護(hù)是一種同時反映多點(diǎn)電氣量的保護(hù)裝置。它在彼保護(hù)設(shè)備的每一端都裝設(shè)一個止方向指向被保護(hù)設(shè)備故障方向的測量元件。當(dāng)各側(cè)的故障方向測量元件都反映為正向故障時，說明一定是被保護(hù)設(shè)備內(nèi)部的故障，此時各電源端的保護(hù)裝置都應(yīng)該動作，將相應(yīng)的斷路器跳開，切斷短路電流流通的通路。當(dāng)任何一側(cè)反映為反方向故障時，一定是被保護(hù)設(shè)備外部的故障，此時被保護(hù)設(shè)備各側(cè)的保護(hù)裝置均不應(yīng)該動作，被保護(hù)設(shè)備不會被切除。
通常情況下，故障方向測量元件為功鯊方向繼電器。在某一側(cè)相鄰的系統(tǒng)為純負(fù)荷無源網(wǎng)絡(luò)的情況下，按躲過最大負(fù)荷電流整定的過電流元件本身也能夠反映故障的方向，即當(dāng)它動作時，表明故障一定在負(fù)荷一側(cè)，它不動作時，表明故障不在負(fù)荷一側(cè)。
當(dāng)被保護(hù)設(shè)備為變壓器、母線、電抗器以及電容器等設(shè)備時，被保護(hù)設(shè)備的各端均在同一個廠站之內(nèi)，實(shí)現(xiàn)縱聯(lián)方向比較的方法口可以有兩種：一種方法是在被保護(hù)設(shè)備的每一側(cè)均安裝一個獨(dú)立的故障方向測量元件，然后將它們的檢測信息匯集在一起，用一個專門邏輯器件來根據(jù)縱聯(lián)方向比較式保護(hù)的基本原理判斷是否存在內(nèi)部故障，存在內(nèi)部故障的情況下令所有的電源側(cè)斷路器跳閘，切斷短路電流的路徑；無內(nèi)部故障的情況下，確保各側(cè)的斷路器均不動作，被保護(hù)設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行。第二種方法是將被保護(hù)設(shè)備各側(cè)的電壓和電流均送到一個集中的裝置中，在該裝置內(nèi)部檢測各側(cè)的故障方向，并進(jìn)行邏輯比較判斷被保護(hù)設(shè)備內(nèi)部趕否有故障，決定是否跳開相應(yīng)的斷路器。
當(dāng)被保護(hù)設(shè)備為配電線路時，由于被保護(hù)設(shè)備的各端并不在一個廠站之內(nèi)，而是位于相距數(shù)千米甚至是數(shù)十千米的兩個或多個不同的廠站之內(nèi)，此時不可能將各端的電壓電流送到一個裝置中進(jìn)行分析處理，所以只可能在被保護(hù)設(shè)備的每一端都裝設(shè)一個方向元件，然后利用通信網(wǎng)絡(luò)將各側(cè)的方向元件聯(lián)系在一起，共同構(gòu)成縱聯(lián)方向比較式保護(hù)的方案。
在縱聯(lián)方向比較式保護(hù)中，通信網(wǎng)絡(luò)僅需要傳送各側(cè)方向元件動作的信，而該信息為邏輯信號，只有“動作”和“不動作”兩種狀態(tài)，可以簡單地用兩種不同的物理狀態(tài)來表示，所以通信的信息量非常少。但由于繼電保護(hù)對可靠性、速動性要求較高，所以要求通信系統(tǒng)必須能夠高速、可靠地傳送各側(cè)方向元件的信息?？梢詰?yīng)用的通信方式包括電力線載波通信、電力微波通信、光纖通信和專用電纜通信等。早期的線路縱聯(lián)方向比較式保乏護(hù)主要采用電力線載波通信，通常用載波信號的“有”和“無”或者信號頻率的“高”和“低”來代表方向元件的“動作”和“不動作”兩種狀態(tài)。近年來光纖通信技術(shù)得到，陜速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，應(yīng)用光纖傳輸繼電保護(hù)信息得到了越來越為廣泛的應(yīng)用。但是無論是電力線載波通信還是光纖通信，都需要較大的投資、安裝和維護(hù)工作量，因此，縱聯(lián)方向比較式保護(hù)主要是應(yīng)用于220kV及以上電壓等級的輸電線路中，以及部分較為重要的110kV線路中。
配電系統(tǒng)在引入分布式發(fā)電設(shè)備之前，主要為單電源輻射狀網(wǎng)絡(luò)，電壓、電流保護(hù)基本能夠滿足配電系統(tǒng)對繼電保護(hù)的要求，所以很少應(yīng)用縱聯(lián)保護(hù)。分布式光伏接入后，傳統(tǒng)的電壓、電流保護(hù)已經(jīng)難以滿足要求，方向性電流保護(hù)雖然性能有所改善，適應(yīng)性優(yōu)于電壓、電流保護(hù)，但仍難完全滿足各種不同運(yùn)行方式的需求。將縱聯(lián)保護(hù)原理引入含有分布式光伏的配電系統(tǒng)，是解決其保護(hù)問題的重要方法之一。
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