CN104269833B - 一种含dg配电网保护方案 - Google Patents

Abstract

本发明一种含DG配电网保护方案，包括：(1)在含DG配电网的变电站设置信息处理中心；(2)当含DG配电网发生故障时，若某个或某些保护的过电流保护动作，则主动将动作信息发送到信息处理中心，信息处理中心根据过电流保护的动作信息对故障位置进行初步判断；(3)在DG上游区域或者DG并网点发生故障时的某些情况下，利用馈线首端保护处补偿电压正序分量的极性信息作为辅助判据，实现精确可靠的故障定位。本发明可以对馈线上任意位置的故障进行快速、可靠和精确的定位并切除。

Description

一种含DG配电网保护方案

所属技术领域

本发明属于电力系统配电网保护与控制领域，涉及一种含DG配电网保护方案。

背景技术

分布式电源(distributedgeneration,DG)是一种新兴的电力能源，包括光伏发电系统、风力发电系统、微型燃气轮机发电系统、小水电等。分布式发电技术具有环保、经济等一系列优点，能够很好地满足人们对电力安全稳定和经济环保的要求，已引起广泛关注，并逐渐得到推广和发展。

然而，当DG接入到配电网后，配电网变成了具有双端或者多端电源的网络。DG的接入改变了配电网的故障电流分布以及配电网原有保护配置的基础条件，对配电网短路电流的影响表现为助增电流、外汲电流和反向电流，配电网原有的三段式电流保护将可能误动作或者拒动作。另外，对于像光伏发电系统、永磁直驱式风机等DG，它们的出力受光照强度、温度和风力等外界自然条件的影响较大，并且DG也可能退出运行。因此，含DG配电网的运行方式变得更加复杂，使得传统电流保护的定值很难整定，保护之间的配合也很难协调，很难满足运行方式复杂多变的含DG配电网对保护选择性、灵敏性和速动性的要求。

发明内容

本发明的目的在于考虑到DG接入对方向元件的影响，在不依赖故障方向信息的前提下，提供一种含DG配电网保护新方案，对馈线上任意位置的故障进行快速、可靠和精确的定位并切除。本发明的技术方案如下：

一种含DG配电网保护方案，包括下面几个方面：

(1)在含DG配电网的变电站中设置一个信息处理中心，并且各个保护均配置过电流保护，各保护之间无需时间配合；

(2)当含DG配电网发生故障时，若某个或某些保护的过电流保护动作，则主动将动作信息发送到信息处理中心。信息处理中心根据过电流保护的动作信息对故障位置进行初步判断，方法如下：

i)DG下游区域和没有DG接入的馈线为单电源辐射状区域，若在这些区域中有某个或某些保护的电流III段动作时，无需考虑DG上游区域保护的电流III段的动作情况，直接判断故障位置在这些区域的最下游的电流III段动作的保护所在的线路上；

ii)对于i)中情况，若DG上游区域某个保护处的CT发生断线故障，或者单电源辐射状区域中某个CT断线的保护的下游仍有电流III段动作的保护时，则CT断线对对故障定位没有影响；若单电源辐射状区域中某个CT断线的保护的上游保护为电流III段动作的保护时，为防止扩大停电范围，先向该保护发送跳闸命令；当该保护处断路器跳开之后，若其上游保护的电流III段仍然动作，则向其上游保护发生跳闸命令；否则，故障已被切除，无需向其上游保护发生跳闸命令；

iii)当DG上游区域某线路两端保护的电流III段动作信息不一致时，直接判断故障位置在此线路上；

(3)在DG上游区域或者DG并网点发生故障时的某些情况下，利用馈线首端保护处补偿电压正序分量的极性信息作为辅助判据，实现精确可靠的故障定位，所述的补偿电压正序分量是测量电压正序分量经保护区域线路压降补偿得到的保护范围末端电压的正序分量，忽略故障点过渡电阻的影响，补偿电压正序分量U_1BC＝U₁-I₁Z_set，式中：U₁、I₁分别为保护安装处相电压和相电流的正序分量；Z_set为馈线首端保护或DG并网点处保护的整定阻抗值，其数值根据故障类型和DG类型而定，能够反映整个区域内的故障位置，故障定位方法如下：

含DG配电网中存在过电流保护动作的情况时，便启动DG上游各区域首端保护U_1BC极性的判断；若故障位置在区域内，则该区域首端保护的U_1BC小于0，极性为负，而非故障区域首端保护的U_1BC则大于0，极性为正，因此，根据DG上游各区域首端保护U_1BC的极性信息，判断故障位置是否在本区域内；

当含DG配电网发生三相短路故障时，Z_set的值取为其区域内的线路阻抗值的K_rel倍，其中K_rel为大于1的可靠系数，可取为1.1；

当含DG配电网发生两相相间短路故障时，若DG为逆变型DG，则馈线首端保护中Z_set的取值如下式所示：

Z_set＝K_rel[Z_L+(1+I_1dg/I₁)(X_s.max+Z_L)]

若DG为同步机型DG并且X_DG+X_T≥Z_L+X_s.max时，则馈线首端保护中Z_set的取值如下式所示：

Z_set＝K_rel[Z_L+(1+I_1dg/I₁)((X_DG+X_T)||(X_s.max+Z_L))]；

若DG为同步机型DG并且X_DG+X_T<Z_L+X_s.max时，则馈线首端保护中Z_set的取值如下式所示：

Z_set＝K_rel[Z_L+(1+I_1dg/I₁)(X_DG+X_T+X_s.max+Z_L)/4]

其中：Z_L为DG上游区域的线路阻抗；I_1dg为流过DG上游区域的末端保护的相电流的正序分量；X_s.max为最小运行方式时的系统阻抗值；X_DG+X_T为DG及其出口变压器的等效阻抗。

(4)DG并网点处也接有PT，能够采集到电压信息，当某馈线上有多个DG接入时，Z_set的取值方法同(3)；

(5)当含DG配电网发生故障时，若多个DG上游区域的过电流保护均动作，则可通过补偿电压正序分量的极性是否为负来判断故障是否在本区域内；另外，若出现DG上游相邻两个区域首端保护U_1BC的极性均为负的情况，直接判断故障位置在远离系统侧的区域内。

(6)当信息处理中心接收到某个或某些保护的过电流保护的动作信息时，首先对这些保护的位置进行判断，然后根据不同情况采取不同的动作逻辑。

作为优选实施方式，(6)中，

i)若其中某个或某些保护位于DG下游区域或没有DG接入的馈线，直接向最下游的保护发送跳闸命令；

ii)若这些保护是某一个DG上游区域内的所有保护，则先向本区域内中间位置的保护发送跳闸命令，将故障区域分为两个辐射状的小区域，其中一个小区域内各保护的电流III段仍然动作，直接向这个小区域内最靠近中间位置保护的保护发送跳闸命令；

iii)若这些保护均在某一个DG上游区域内但又不是这一区域内的所有保护或者这些保护为某些DG上游区域内的所有保护和某一DG上游区域内的部分保护，则直接向区域内两个相邻的并且动作信息不一致的两个保护发送跳闸命令；

iv)若这些保护是两个或多个DG上游区域内的所有保护，则向区域内首端保护发送指令，收集首端保护处正序电压和正序电流值，计算U_1BC的值并判断其极性，判断U_1BC为负的区域为故障区域，之后的步骤同ii)。

为了能够适应含DG配电网灵活多变的运行方式，满足其对保护选择性、灵敏性和速动性的要求，本发明提出了一种基于过电流保护动作信息和补偿电压正序分量极性信息的含DG配电网保护新方案。该方案在不依赖故障方向信息的前提下，根据含DG配电网中过电流保护动作信息以及馈线首端和DG并网点处补偿电压正序分量的极性信息，并借助于通信技术便能够对馈线上任意位置的故障进行快速、可靠和精确的定位并切除。本发明与现有技术相比，所能产生的积极效果是：首先，本发明给出了不同类型DG以及不同类型故障时的补偿电压正序分量的公式，通过全局的过电流保护动作信息以及馈线首端保护和DG并网点处保护的补偿电压正序分量的极性信息作，能够准确判断故障位置，无需借助方向信息，从而无需考虑DG接入对方向元件的影响；其次，本发明所提出的保护方案，不受系统运行方式、DG容量(或出力)、DG类型和数量、故障点位置等因素的影响；最后，本发明能够判断含DG配电网馈线上任意位置的故障，并且无需保护之间的配合，能够快速进行故障定位和隔离故障。

附图说明

图1为含DG的10kV配电网系统结构图；

图2为当DG为逆变型DG时DG上游区域发生两相相间短路故障时的复合序网图；

图3为当DG为同步机型DG时DG上游区域发生两相相间短路故障时的复合序网图。

具体实施方式

下面将结合实施例及参照附图对该发明的技术方案进行详细说明。

为更具通用性，在如图1所示的含DG配电网中，馈线1上有1各DG接入，馈线2上有2个DG接入，馈线3上没有DG接入。另外，在DG上游区域的线路BC、线路AF和线路FG末端靠近DG处配置了断路器、保护10、保护11和保护12，从而能够将故障从线路两端切除。

1.基于过电流保护动作信息的故障定位方法

在三段式电流保护中，电流III段即过电流保护的启动电流按照躲开保护所在线路上可能出现的最大负荷电流进行整定。在三段式电流保护中过电流保护的整定值最小，在含DG配电网的不同位置发生故障时，可能存在故障线路和非故障线路上多个保护的电流III段均动作的情况。下面以图1所示接有DG的配电网为例，介绍本方案根据过电流保护动作信息进行故障定位的基本原理。

1)当f₁点发生故障时，保护3和保护4的电流III段将动作，保护1、保护2和保护10的电流III段在DG1外汲电流和DG2助增电流的共同作用下也可能动作，同时保护5、保护6、保护11和保护12的电流III段在DG2和DG3反向电流的影响下也可能动作。此时，只要DG1下游保护的电流III段动作，则无需考虑馈线1和馈线2的DG上游区域保护电流III段的动作情况，直接判断故障点位于DG1下游区域，并且在DG1最下游的电流III段动作的保护4所在的线路DE上，并向保护4发送跳闸命令，断开故障线路DE。

2)当f₂点发故障生时，保护1的电流III段将动作，当DG1出力较大时保护2和保护10的电流III段可能动作，同时DG2和DG3上游区域各保护的电流III段在DG反向电流的影响下也可能动作。当DG1和DG2下游区域以及馈线3上各保护的电流III段均没有动作时，在以下两种情况下均可以直接判断故障点位置在线路AB上：a)保护1的电流III段动作，由于DG出力较小，保护2和保护10以及DG2和DG3上游区域各保护的电流III段均不动作；b)保护1以及DG2和DG3上游区域各保护的电流III段均动作，只有DG1出力较小，保护2和保护10的电流III段不动作。然而，当DG1和DG2下游区域以及馈线3上各保护的电流III段均没有动作并且3个DG上游区域保护的电流III段均动作时，将无法判断故障位置。

3)当f₃点发生故障时，DG1上游区域各保护的电流III段将动作，DG2和DG3上游区域保护的电流III段在DG反向电流的影响下可能动作。同样，此时3个DG的下游区域和馈线3上各保护的电流III段均没有动作，当流过3个DG上游区域线路两端保护的电流III段均动作时，也将无法判断故障位置。

4)当f₄点发生故障时，保护8和保护9的电流III段将动作，同时3个DG上游区域各保护的电流III段在DG反向电流的作用下也可能动作。此时，只要在没有DG接入的馈线3上存在保护的电流III段动作的情况，则无需考虑馈线1和馈线2的DG上游区域保护电流III段的动作情况，直接判断故障点位于馈线3上，并且在该馈线最下游的电流III段动作的保护9所在的线路IJ上。此时，向保护9发送跳闸命令，断开故障线路IJ。

在上述四种情况中，故障位置分别在DG的下游区域、DG的上游区域、DG并网点和没有DG接入的馈线上，包括了配电网中可能发生故障的所有区域。当含DG配电网其他位置发生故障时，根据各个保护电流III段的动作信息，故障定位方法类似。

然而，在DG上游区域或者DG并网点发生故障时的某些情况下，基于过电流保护动作信息的故障定位方法可能无法精确判断故障位置。其原因均在于无法区分过电流保护动作是否由DG提供的反向短路电流引起，从而无法识别故障线路。因此，需充分发掘含DG配电网中其他可利用的电气量信息，形成辅助判据，实现精确可靠地故障定位。

2.基于补偿电压正序分量极性信息的故障定位方法

通常情况下，配电网馈线上不装设PT(potentialtransformer,PT)，但在变电站内变压器低压侧的母线上装有PT，各馈线首端的保护装置能够获得此母线上的电压信息。另外，根据国家标准《光伏发电站接入电力系统技术规定(GB19964-2012)》等，通常要求DG并网点处装有PT和CT(currenttransformer,CT)。因此，可充分利用含DG配电网中馈线首端和DG并网点的电压信息，进一步发掘当DG上游区域或者DG并网点发生故障时能够准确故障定位的辅助判据。

本故障定位方法根据DG接入位置对DG上游进行划分区域：当馈线上只有1个DG接入时，将DG并网点到馈线首端的线路作为一个区域，如图1中区域1；当馈线上有2个DG接入时，将较上游DG的并网点到馈线首端的线路作为一个区域，将两个DG之间的线路作为另一个区域，如图1中区域2和区域3。补偿电压正序分量是测量电压正序分量经保护区域线路压降补偿得到的保护范围末端电压的正序分量。忽略故障点过渡电阻的影响，补偿电压正序分量如式(1)表示：

U_1BC＝U₁-I₁Z_set (1)

其中：U₁、I₁分别为保护安装处相电压和相电流的正序分量；Z_set为馈线首端保护或DG并网点处保护的整定阻抗值，其数值根据故障类型而定，能够反映整个区域内的故障位置。

当含DG配电网中存在保护的电流III段动作的情况时，便启动DG上游各区域首端保护U_1BC极性的判断。若故障位置在区域内，则该区域首端保护的U_1BC小于0，极性为负，而非故障区域首端保护的U_1BC则大于0，极性为正。因此，根据DG上游各区域首端保护U_1BC的极性信息，便能够判断故障位置是否在本区域内。下面结合图1所示的含DG配电网，对在DG上游区域发生三相短路故障和两相相间短路故障时馈线首端保护或DG并网点上游保护的补偿电压正序分量及其极性进行具体分析。

1)当含DG配电网发生三相短路故障时，DG上游各区域内两端保护中靠近系统侧保护，比如图1中的保护1、保护5和保护6，只需根据其U_1BC的极性信息即可判断故障位置是否在其区域内。在这些保护中，为了能够反映区域内任意位置的故障并保证可靠性，Z_set的值取为其区域内的线路阻抗值的Krel倍，其中K_rel为大于1的可靠系数，可取为1.1，比如保护1中Z_set的取值为1.1Z_AC。当f₂点发生三相短路故障时，保护1中补偿电压正序分量如下式所示：

U_{1BC_AC}＝U₁₁-I₁₁1.1Z_AC＝I₁₁(Z_Af2-1.1Z_AC) (2)

其中：U₁₁、I₁₁分别为保护1处相电压和相电流的正序分量；Z_Af2为故障点与保护1之间的线路阻抗。由式(2)可知，U_{1BC_AC}小于0，极性为负。此时，在非故障馈线2上，保护5和保护6中的U_{1BC_AF}和U_{1BC_FG}则均大于0，极性为正。因此，可以判断故障位置在U_{1BC_AC}为负的保护1所在的区域1内。

当区域1内发生三相短路故障时，该区域成为辐射状区域。当系统运行方式和相邻馈线的DG出力发生变化时，I₁₁的大小会相应改变，但不会影响各保护处U_1BC的极性。因此，当含DG配电网发生三相短路故障时，该方法不受系统运行方式、DG容量(或出力)、DG类型和数量的影响，并且能够反映整个区域内的故障位置。

2)当含DG配电网发生两相相间短路故障时，Z_set的取值同样应使得U_1BC能够反映整个区域内的故障位置。假设图1中相邻馈线2上DG2和DG3的出力为0，即馈线2等效为没有DG接入的馈线。当DG1上游发生两相相间短路故障时，DG1为逆变型DG和同步机型DG时的复合序网图分别如图2和图3所示。

为了使得区域1内任意位置发生两相相间短路故障时U_{1BC_AC}的极性均为负，若DG1是逆变型DG，由图2所示的复合序网图可知，保护1中Z_set的取值如式(3)所示：

Z_set＝K_rel[Z_AC+(1+I₁₁₀/I₁₁)(X_s.max+Z_AC)] (3)

若DG1是同步机型DG，根据图3所示的复合序网图，并且为了保证能够得到(X_DG1+X_T+Z_fC)‖(Z_Af+X_s.max)的最大值，当X_DG1+X_T≥Z_AC+X_s.max时，保护1中Z_set的取值如式(4)所示：

Z_set＝K_rel[Z_AC+(1+I₁₁₀/I₁₁)((X_DG1+X_T)||(X_s.max+Z_AC))] (4)

否则，保护1中Z_set的取值如式(5)所示：

Z_set＝K_rel[Z_AC+(1+I₁₁₀/I₁₁)(X_DG1+X_T+X_s.max+Z_AC)/4] (5)

其中：I₁₁₀为流过DG1上游区域1的末端保护10的相电流的正序分量；X_s.max为最小运行方式时的系统阻抗值；X_DG1+X_T为DG1及其出口变压器的等效阻抗；K_rel为大于1的可靠系数，可取为1.1。另外，保护5和保护6中Z_set的取值和保护1类似，当故障位置在区域2或区域3中时，U_{1BC_AF}或U_{1BC_FG}的极性为负。

当DG2和DG3出力不为零时，无论DG类型是逆变型还是同步机型，均将使得I₁的值变大，可等效为图2中E_s的值不变而X_s的值变小，此时Z_set的取值仍然能够在区域1线路BC末端发生两相相间短路故障时U_{1BC_AC}的极性为负(且公式中也会相应变大，也无影响)。因此，当含DG配电网发生两相相间短路故障时，该方法同样不受系统运行方式、DG出力、DG类型和数量的影响，并且能够反映整个区域内的故障位置。

另外，由于Z_set的取值较大，可能会出现DG上游相邻两个区域首端保护U_1BC的极性均为负的情况。比如当区域3首端保护出口或者近端发生两相相间故障时，可能出现区域2和区域3首端保护U_1BC的极性均为负的情况。此时，直接判断故障位置在远离系统侧的区域内。

3.不同情况下保护的动作逻辑

当信息处理中心接收到某个或某些保护电流III段的动作信息时，首先对这些保护的位置进行判断，然后根据不同情况采取不同的动作逻辑。

i)若其中某个或某些保护位于DG下游区域或没有DG接入的馈线，直接向最下游的保护发送跳闸命令；

ii)若这些保护是某一个DG上游区域内的所有保护，则先向本区域内中间位置的保护发送跳闸命令，将故障区域分为两个辐射状的小区域，其中一个小区域内各保护的电流III段仍然动作，直接向这个小区域内最靠近中间位置保护的保护发送跳闸命令；

iii)若这些保护均在某一个DG上游区域内但又不是这一区域内的所有保护或者这些保护为某些DG上游区域内的所有保护和某一DG上游区域内的部分保护，则直接向区域内两个相邻的并且动作信息不一致的两个保护发送跳闸命令；

iv)若这些保护是两个或多个DG上游区域内的所有保护，则向区域内首端保护发送指令，收集首端保护处正序电压和正序电流值，计算U_1BC的值并判断其极性，判断U_1BC为负的区域为故障区域，之后的步骤同ii)。

以上内容仅为本发明的实施例，其目的并非用于对本发明所提出的系统及方法的限制，本发明的保护范围以权利要求为准。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员在不偏离本发明的范围和精神的情况下，对其进行的关于形式和细节的种种显而易见的修改或变化均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种含DG配电网保护方法，包括下面几个方面：

(1)在含DG配电网的变电站中设置一个信息处理中心，并且各个保护均配置过电流保护，各保护之间无需时间配合；

(2)当含DG配电网发生故障时，若某个或某些保护的过电流保护动作，则主动将动作信息发送到信息处理中心；信息处理中心根据过电流保护的动作信息对故障位置进行初步判断，方法如下：

i)DG下游区域和没有DG接入的馈线为单电源辐射状区域，若在这些区域中有某个或某些保护的电流III段动作时，无需考虑DG上游区域保护的电流III段的动作情况，直接判断故障位置在这些区域的最下游的电流III段动作的保护所在的线路上；

ii)对于i)中情况，若DG上游区域某个保护处的CT发生断线故障，或者单电源辐射状区域中某个CT断线的保护的下游仍有电流III段动作的保护时，则CT断线对对故障定位没有影响；若单电源辐射状区域中某个CT断线的保护的上游保护为电流III段动作的保护时，为防止扩大停电范围，先向该保护发送跳闸命令；当该保护处断路器跳开之后，若其上游保护的电流III段仍然动作，则向其上游保护发生跳闸命令；否则，故障已被切除，无需向其上游保护发送跳闸命令；

iii)当DG上游区域某线路两端保护的电流III段动作信息不一致时，直接判断故障位置在此线路上；

(3)在DG上游区域或者DG并网点发生故障时的某些情况下，利用馈线首端保护处补偿电压正序分量的极性信息作为辅助判据，实现精确可靠的故障定位，所述的补偿电压正序分量是测量电压正序分量经保护区域线路压降补偿得到的保护范围末端电压的正序分量，忽略故障点过渡电阻的影响，补偿电压正序分量U_1BC＝U₁-I₁Z_set，式中：U₁、I₁分别为保护安装处相电压和相电流的正序分量；Z_set为馈线首端保护或DG并网点处保护的整定阻抗值，Z_set根据故障类型和DG类型而定，能够反映整个区域内的故障位置，故障定位方法如下：

含DG配电网中存在过电流保护动作的情况时，便启动DG上游各区域首端保护U_1BC极性的判断；若故障位置在区域内，则该区域首端保护的U_1BC小于0，极性为负，而非故障区域首端保护的U_1BC则大于0，极性为正，因此，根据DG上游各区域首端保护U_1BC的极性信息，判断故障位置是否在本区域内；

当含DG配电网发生三相短路故障时，Z_set的值取为其区域内的线路阻抗值的K_rel倍，其中K_rel为大于1的可靠系数，取为1.1；

当含DG配电网发生两相相间短路故障时，若DG为逆变型DG，则馈线首端保护中Z_set的取值如下式所示：

Z_set＝K_rel[Z_L+(1+I_1dg/I₁)(X_s.max+Z_L)]

若DG为同步机型DG并且X_DG+X_T≥Z_L+X_s.max时，则馈线首端保护中Z_set的取值如下式所示：

Z_set＝K_rel[Z_L+(1+I_1dg/I₁)((X_DG+X_T)(X_s.max+Z_L))]；

若DG为同步机型DG并且X_DG+X_T<Z_L+X_s.max时，则馈线首端保护中Z_set的取值如下式所示：

Z_set＝K_rel[Z_L+(1+I_1dg/I₁)(X_DG+X_T+X_s.max+Z_L)/4]

其中：Z_L为DG上游区域的线路阻抗；I_1dg为流过DG上游区域的末端保护的相电流的正序分量；X_s.max为最小运行方式时的系统阻抗值；X_DG+X_T为DG及其出口变压器的等效阻抗；

(4)DG并网点处也接有PT，能够采集到电压信息，当某馈线上有多个DG接入时，Z_set的取值方法同(3)；

(5)当含DG配电网发生故障时，若多个DG上游区域的过电流保护均动作，则可通过补偿电压正序分量的极性是否为负来判断故障是否在本区域内；另外，若出现DG上游相邻两个区域首端保护U_1BC的极性均为负的情况，直接判断故障位置在远离系统侧的区域内；

(6)当信息处理中心接收到某个或某些保护的过电流保护的动作信息时，首先对这些保护的位置进行判断，然后根据不同情况采取不同的动作逻辑：

i)若其中某个或某些保护位于DG下游区域或没有DG接入的馈线，直接向最下游的保护发送跳闸命令；

ii)若这些保护是某一个DG上游区域内的所有保护，则先向本区域内中间位置的保护发送跳闸命令，将故障区域分为两个辐射状的小区域，其中一个小区域内各保护的电流III段仍然动作，直接向这个小区域内最靠近中间位置的保护发送跳闸命令；

iii)若这些保护均在某一个DG上游区域内但又不是这一区域内的所有保护或者这些保护为某些DG上游区域内的所有保护和某一DG上游区域内的部分保护，则直接向区域内两个相邻的并且动作信息不一致的两个保护发送跳闸命令；

iv)若这些保护是两个或多个DG上游区域内的所有保护，则向区域内首端保护发送指令，收集首端保护处正序电压和正序电流值，计算U_1BC的值并判断其极性，判断U_1BC为负的区域为故障区域，之后的步骤同ii)。