近年来，风电和光伏等新能源建设加速，发展迅猛，因线路走廊、变电间隔和土地资源的限制，新能源并网以多端线路方式接入电网的要求逐渐迫切。多端线路的特点是不同的分支线路共同连接在同一条联网线路上，对保护的可靠性、灵敏性提出了更高的要求。

由于多端线路结构的特殊性，线路上任何位置发生故障都会影响整条线路的正常运行，一旦出现故障就要求快速隔离故障；常规的后备保护（距离保护、零序保护等）因定值整定配合困难，无法满足速动性和选择性的要求。多端差动保护是此类线路的最佳配置方案，可以解决目前分布式新能源电力送出线路继电保护配置的难题。

多端线路的差动保护涉及的通信节点多、通信结构复杂，采用传统的乒乓原理进行同步的方案复杂、对通道的要求高，且需要耗费大量的专用通信资源，成为制约多端差动保护应用的重要因素。

典型的多端线路如图1所示，主要具备以下特征：1）不同的节点连接在同一条联网线路上；2）线路的连接方式不固定，可能会出现节点新增或者减少的情况，保护装置需要能够适应线路拓扑改变的情况；3）传统的后备保护由于原理的限制，存在无法整定配合的问题，不能满足灵敏性和可靠性的要求。

图1 典型多端线路

电流差动保护具有天然的区间隔离和选相能力，成为多端线路保护的首选。目前，国内外针对高电压等级的多端差动研究和实际应用较少，随着近几年新能源推广，出现了大量的新能源厂站T接入原有输电线路的应用需求。

目前，现有的多端差动保护实现方案主要基于主从式的通信拓扑架构，从机将本侧的采样数据通过光纤传递给主机，主机进行差动逻辑计算，并将计算结果反馈给从机，执行跳闸命令。电流差动保护之间采用专用的通信通道进行数据传输和数据同步，对通信通道的可靠性和收发路由的一致性需要达到最高要求。在实际应用中，特别是新能源线路T接入原有线路的应用场景中，可能出现“无通道可用”的情况。

为合理有效利用站间通信资源，基于IEC 61850-90-5通信协议，南京南瑞继保电气有限公司的研究人员提出了一种基于同步相量的多端电流差动保护方案，实现了站间通信协议的标准化和网络化。利用同步相量采样时刻的一致性，实现了多端电流差动保护方法的新拓展。

图2 RTDS仿真模型

相比于现有的技术方案具有以下技术特征：

1）扩大了应用场景，提升了多端差动的实施可行性。所提出的差动保护方法，对网络介质的形式和通道的时延一致性不敏感，在实际应用中可以采用光纤通道或者5G无线通道进行数据传输。

2）采用光纤通道组成HSR环网时，能够形成通道保护，提高通道的可靠性。

3）基于同步相量的多端差动保护，采用基于R-SV标准报文协议，使不同制造厂家的互通成为可能。

4）各侧的保护装置均能采集到完整数据进行差动计算，提高了差动保护计算的冗余性，提升了系统的整体可靠性。

本文编自2021年第11期《电气技术》，论文标题为“基于同步相量的多端电流差动保护”，作者为徐晓春、李奔 等。