CN112103927A - 一种用于直流配电网的多判据融合加速保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种用于直流配电网的多判据融合加速保护方法，为了降低加速保护第一次造成的误动，提出两次启动判据用于避免稳态和一些非故障情况，有效地提升了选择性，确保直流断路器在故障后1ms快速动作，换流器中电力电子器件不会被破坏且不闭锁。经过300ms去游离延时后，重合直流断路器后识别出是永久性故障后，选择利用电流信息构造保护方案，选择故障后的数据和重合闸启动的故障数据，从电流波形的幅值、极性以及波形整体相关性三个个角度入手构造多时间尺度多判据融合的保护方案可靠识别故障。

Description

一种用于直流配电网的多判据融合加速保护方法

技术领域

本发明属于直流配电网继电保护技术领域，涉及一种用于直流配电网的多判据融合加速保护方法。

背景技术

城市化进程的加快带动城市负荷的快速增加，致使传统交流配电网无法满足城市负荷的需求，以电压源换流器技术为基础的直流配电网成为解决以上问题的有效手段之一，与此同时直流配电网(medium voltage direct current，MVDC)相比交流配电网，直流配电网的电能传输效率更高、电能质量更优、损耗更低以及环境污染更小等突出优势。

直流侧发生故障后几个毫秒内，故障电流会骤升到稳态电流十倍，严重威胁电力电子器件安全性，因此直流配电网直流侧故障对保护的速动性提出了新的要求。要求故障清除时间最长要求在10ms以内，目前使用的混合式直流断路器的动作时间3-4ms，也就意味要在故障后6-7ms的时间保护要发送跳闸指令给断路器，目前的保护方案很难满足速动性，并推广到实际工程中，因此有必要研究一种可以满足速动性的并且工程应用的直流配电网保护方案。

发明内容

本发明提供了一种用于直流配电网的多判据融合加速保护方法，解决了现有直流配电网对保护速动性和可靠性的要求，可以有效提升故障切除的速度，从而减少故障切除时间。

本发明所采用的技术方案是，一种用于直流配电网的多判据融合加速保护方法，包括以下步骤：

步骤1、规定正极线路的正方向是从母线流到线路侧，而负极线路的正方向是从线路侧流到母线，规定直流断路器只能在电流方向检测为正方向的时候动作；在线路源端保护装置处安装前加速装置，并采集功率送端和功率受端保护装置处的电压瞬时值u_pi，u_ni，电流瞬时值i_pi，i_ni；

步骤2、将采集的电流瞬时值i_pi，i_ni和对应的线路末端最大负荷电流i_max进行比较，采集到的电压瞬时值u_pi，u_ni和对应的母线电压u_bus进行比较，完成前加速第一次启动判据；

当采集到的电流满足i_ni＞k_INomal×i_max或者i_pi＞k_INomal×i_max；采集到的电流满足u_ni＜k_UNomal×u_bus或者u_pi＜k_UNomal×u_bus；

其中，k_INormal值为1.1，选取的k_UNormal值为0.9，如果电流和电压同时满足以上条件，进入前加速第二次启动判据；

步骤3、进入前加速第二次启动判据：连续采集N个点的电压电流值，N取10，计算采集到的线路电流平均值

和电压平均值

将电流平均值

电压平均值

和高阻故障电流

以及高阻故障电压

进行比较；

i_Fault和u_Faultbus分别指的是线路经过100Ω过渡电阻发生的单极故障是的电流和电压值大小；

当电流平均值

满足

电压平均值

满足

如果电流和电压同时满足以上条件，认为系统内部线路发生故障，启动加速保护；

其中，k_IFault取值为0.9，k_UFault取值为1.1；

步骤4、功率送端加速装置识别发生故障，此时给功率受端速保护装置通信将本侧结果传递对侧，如果此时功率受端检测电流大于等于0，此时两端的直流断路器都跳闸；

步骤5、开闸的直流断路器经过300ms去游离延时后，此时重合闸启动，判断是瞬时故障还是永久性故障，如果是瞬时故障则此时故障消失，系统恢复正常，如果是永久性故障，进入步骤6；

步骤6、确定故障是永久性故障，利用加速保护装置采集重合闸3ms数据窗的故障电压信息，根据正极和负极电压的关系判断故障类型；

步骤7、故障后区内区外故障电流的幅值、极性以及波形都发生了变化，利用故障后和重合闸期间的故障电流信息，利用三个故障特性角度和两个时间尺度数据构建多时间尺度多判据融合的保护方案，确保故障区域正确识别。

本发明的特点还在于，

利用三个故障特性角度和两个时间尺度数据构建多时间尺度多判据融合的保护方案，步骤7具体如下：

三个故障特性角度包括从电流幅值角度、从电流极性角度，从电流波形整体波形角度分别得到的判据。

两个时间尺度数据分别代表的是故障后0.6ms数据窗T1和送端直流断路器重合的3ms数据窗T2；

借助D-S证据理论来构造多时间尺度多判据融合的故障区域识别保护方案，利用D-S证据理论计算区内故障的概率并表示为I_p，区外故障的概率记录为E_p；通过比较I_p和E_p的值来判断该区域是否发生故障，多时间尺度多判据融合的保护判据如式(16)所示：

如果冲突系数K小于0.9且I_p>E_p，则判断是区内故障，否则就是区外故障；

采集两个时间段T1和T2的故障数据，再结合三个判据得到的结果，将识别故障区域的两种方法得到的三个判据信息记作集合E＝{E₁，E₂，E₃}，根据不同判据的判断结果定义辨识框架

其中H₁代表的是区内故障，H₂代表的是区外故障，集合内元素是彼此相互独立的，设集合A是集合E的子集，A为焦元，定义基本信任分配函数m_ij，其中(i＝1，2，3，j＝1，2)，i对应的是3个判据也就是焦元，j对应的是每个判据对应的2种结果，可以得到如公式(13)的关系式，基本信任分配函数对于辨识框架

的合成规则如公式(14)和(15)所示。

从电流幅值角度出发的保护判据如式(8)所示：

αI_P＞k_αI_PSET，αI_N＞k_αI_NSET (8)

其中k_α值取为0.8，I_PSET和I_NSET分别是通过仿真得到不同故障情况下的最小值。

为故障正极电流、

为故障负极电流，其中P和N代表的是线路正极负极，a的取值是1和2，分别代表两侧的测量装置；定义正负极电流和稳态电流差值为

和

和

分别代表对正负极电流和稳态电流差值求和，N_T1代表的是0.6ms内的数据点，取12，N_T2代表的是3ms内的数据点，取60。

从电流极性角度角度出发的保护判据如式(9)所示：

αI_P＞0，αI_N＞0 (9)

从电流波形整体波形角度出发的保护判据如式(12)所示：

其中，k_△值取为0.8，△I_SETP和△I_SETN分别是不同故障情况下仿真得到最小对称程度系数。

为故障正极电流、

为故障负极电流，其中P和N代表的是线路正极负极，a的取值是1和2，分别代表两侧的测量装置；定义正负极两侧电流横轴对称系数为Δi_P和Δi_N，N_T1代表的是0.6ms内的数据点，取12，N_T2代表的是3ms内的数据点，取60。

本发明的有益效果是，提出加速保护方法可以有效地提升保护方案的速动性，在故障1ms后可以确保直流断路器动作，从而可以快速地切除故障。重合直流断路器后识别出是永久性故障后，针对快速性导致故障后数据点少的问题，本文提出利用重合后的电压电流故障信息，准确识别出故障类型和故障区域。非常适合直流配电系统线路保护使用，有助于完善直流配电工程线路保护。

附图说明

图1是本发明一种用于直流配电网的加速保护方法流程示意图；

图2是本发明一种用于直流配电网的前加速保护方法中的直流配电网线路非区内故障电流流向图；

图3是本发明一种用于直流配电网的前加速保护方法中直流配电网线路区内故障电流流向图；

图4是采用本发明一种用于直流配电网的加速保护方法直流配电网加速保护装置安装示意图

图5是本发明一种用于直流配电网的加速保护方法中直流断路器重合闸后瞬时性故障和永久性故障识别图；

图6是本发明一种用于直流配电网的加速保护方法中直流断路器重合闸后永久性故障类型识别图；

图7(a)是本发明一种用于直流配电网的加速保护方法中C1 C2C3在T1计算的结果；

图7(b)是本发明一种用于直流配电网的加速保护方法中C1 C2C3在T2计算的结果。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明，但本发明并不限于这些方式。

一种用于直流配电网的多判据融合加速保护方法的流程示意图如图1所示，包括以下步骤：

步骤1、在线路源端保护装置处安装前加速装置，并采集功率送端和功率受端处保护装置处的电压电流瞬时值u_pi，u_ni，i_pi，i_ni；

步骤2、将采集的电流瞬时值i_pi，i_ni和对应的线路末端最大负荷电流i_max进行比较，采集到的电压瞬时值u_pi，u_ni和对应的母线电压u_bus进行比较。当采集到的电流满足i_pi>k_INormal*i_max或者i_ni>k_INormal*i_max；采集到的电流满足u_pi<k_UNormal*u_bus或者u_ni<k_UNormal*u_bus。如果电流和电压同时满足以上条件，此时满足第一次启动判据，进入第二次启动判据。

电压电流合理的波动范围主流认为是±5％和±7％。因此为了躲避稳态情况，第一次启动判据设置为电流高出10％，电压低10％。所以本文选取的k_INormal值为1.1，选取的k_UNormal值为0.9，

步骤3、进入第二次启动判据，连续采集10个点的电压电流值，N取10，计算采集到的线路电流和电压的平均值I，U。将计算的电流平均值I，U和高阻故障电流

以及

进行比较。当计算的电流平均值I满足

计算的电压平均值U满足

如果电流和电压同时满足以上条件，此时满足第二次启动判据，认为系统内部线路发生故障，启动加速保护。可靠系数值的选择只需要确保在故障电流最小(单极高阻接地)的时候可以准确启动保护即可，因此本文选取的k_IFault的值选择0.9，k_UFault值的选择是更进一步确定故障发生，因此可以选择较小的值，本文选取的k_IFault的值选择1.1。

步骤4、功率送端加速装置识别发生故障，此时给功率受端加速保护装置通信将本侧结果传递对侧，如果此时功率受端检测电流大于等于0，此时两端的直流断路器都跳闸。

直流断路器的工作原理如图2和图3所示，其中Y表示前加速采集装置采集到的数据是正方向，对应的断路器可以动作，而N表示前加速采集装置采集到的数据是负方向，对应的断路器拒绝动作。从图中可以看到，当系统在正常运行、功率翻转以及区外故障的时候，线路电流从一侧流向另一侧，两侧采集到的电流方向一正一负，在前加速的驱使下，电流方向为正的断路器动作，而对侧断路器拒绝动作。

步骤6、开闸的直流断路器经过300ms去游离延时后，此时重合闸启动，判断是瞬时故障还是永久性故障。如果是瞬时故障则此时故障消失，系统恢复正常，如果此时是永久性故障，进入下一步。

步骤7、确实是永久性故障，利用加速保护装置采集重合闸3ms数据窗的故障电压信息，根据正极和负极电压的关系判断故障类型。

步骤8、故障后区内区外故障电流的幅值、极性以及波形都发生了翻天覆地的变化，利用故障后和重合闸期间的故障电流信息，从三个故障特性角度和两个时间尺度数据入手构建多时间尺度多判据融合的保护方案，确保故障区域正确识别。

定义αi_P，αi_N来表征两侧电流变化差异的大小，如果是区内故障，αi_P，αi_N结果也为正，且值大于区内故障的最小值，如果是区外故障，αi_P，αi_N为负值，且值小于区内故障的最小值，代表了故障后电流极性和幅值的变化。定义△i_p和△i_N来表征两侧电流的相似程度。如果是区外故障，此时两侧电流大小相等，方向相反，其系数近似0；而对于区内故障，此时两侧电流大小不相等，方向相同，其系数远大于0，代表了故障后电流波形的变化。

借助D-S证据理论(dempster-shafer evidence theory)来构造多时间尺度多判据融合的故障区域识别保护方案，利用D-S证据理论计算区内故障的概率并表示为I_p，区外故障的概率记录为E_p。通过比较I_p和E_p的值来判断该区域是否发生故障。如果冲突系数小于0.9且I_p>E_p，则判断是区内故障，否则就是区外故障。

实施例1

在MATLAB/SIMULINK中搭建了如图4所示的四端环网直流配电系统拓扑结构模型，该模型由四个MMC换流器构造，连接四条线路，在每条线路的源侧安装前加速装置，分别为AR12、AR21、AR13、AR31、AR24、AR42、AR34、AR43，每个前加速装置都有与之对应的直流断路器，安装的直流断路器是目前主流的混合式直流断路器，其直流配电线路长度为100km，系统的直流电压U_dc为±100kV，采样频率为10kHz，环网配电网的相关参数如表1所示，线路选用的是PSCAD中的频域相关相域模型(Frequency Dependent(Phase)Model)，线路参数如表2所示。

表1四端口直流配电网参数表

表2系统线路参数

MVDC配电网正常运行时，认为电压和电流的波动范围在±5％或±7％之间。第一次启动判据主要为了躲避稳态情况，结合故障特性，认为电流高出10％，电压低出10％即可认为满足第一次启动判据。

启动判据：如式(1)所示，其中k_INormal值取为1.1，k_UNormal值取为0.9。只要有一个点满足，即认为满足第一次启动判据，进而第二次启动判据。

一次判据只要采集的一点的电压电流同时满足判据要求，此时第一级判据启动，进入第二级判据。

启动判据：如公式(2)所示，其中k_IFault值取为0.9，k_UFault值取为1.1。连续采集10个点，N取10，此时计算采集到的线路电流和电压的平均值

本文在送端加速装置计算是否启动判据，如果两次启动判据也满足，则加速装置预判发生故障，同时加速装置将预判结果传递受端加速装置，如无特殊说明,假设通信延时为0.1ms，送端加速装置在延迟0.1ms后给直流断路器跳闸指令，受端在接收到跳闸直流即刻给对应的直流断路器指令。经过仿真分析计算发现，考虑到不同过渡电阻及不同故障位置的单极和极间故障，知在故障后0.4ms内第一次启动判据满足。第二次启动判据需要0.5ms的时间窗,因此可以认为本文提出的加速保护启动会在故障后1ms动作。在仿真发现故障1ms后，换流器中的电力电子器件可以耐受故障电流，因此加速保护下换流器不用闭锁。

直流断路器在被激活以后，同时接收到对应的加速装置跳闸指令才会动作。直流断路器动作后，经过一定的延时后，经过300ms无电荷延迟后，直流断路器合闸需要判断是瞬时性故障还是永久性故障。

重合闸重启原则，先启动送端一侧直流断路器，经过5ms延迟启动受端一侧直流断路器，可以有效降低产生的电压应力。

由于仅仅启动一侧直流断路器，无论故障是否消除，此时电流都无法传输到对侧，无法利用电流信息识别，因此本文从电压的角度出发。两侧直流断路器合闸有间隔，考虑如果是永久性故障，有故障类型、故障区域的算法计算需求以及进一步有选择性跳闸的延迟需要，因此本文选择时间窗为3ms，留有2ms的时间裕度。瞬时性故障在直流断路器合闸之前已经消失，因此永久性和瞬时性故障在送端直流断路器合闸期间有不同的电压特性。

一侧直流断路器合闸后，电压抬升至母线电压，此时认为是瞬时性故障，否则是永久性故障。如果识别是瞬时性故障，此时另一侧直流断路器可以成功合闸；如果识别是永久性故障，则此时需要进行推迟另一侧直流断路器合闸，进一步判断故障类型和故障区域，进行二次动作。

重合闸判据：如式(3)所示，其中k_Reclose值取为0.85，N_Re值是3ms数据窗的数据点，为60。

设置的单个点整定值是0.85，本小节选择的时间窗为3ms，对应的数据点是60个，因此整定值选取为51。图5表示的是线路line14正极100Ω发生永久性和瞬时性接地故障，可以正确识别。

利用重合闸后的电压的变化趋势，选取的时间数据窗是3ms，根据故障下，正极和负极电压的关系判断故障类型。设正极、负极电压为U_p和U_N，计算得到重启时电压值平均值大小U_SEP和U_SEN，如式(4)所示，根据不同故障类型下正负极电压的特点，借助单极故障极间电压不变的特性，本文定义故障类型识别系数K_PN如式(5)所示，为了防止分母近似为零，对K_PN等式上下分别添加了一个1％U_bus的增量。

图6是在3ms数据窗内，每个点计算得到的K_PN，可以认为在3ms时间窗内，对故障类型的判别结果十分稳定，都可以正确识别故障类型。

识别出永久性故障后，进一步需要确定故障发生线路那一段，仅仅依靠故障后1ms的故障数据会造成保护误动或者拒动。直流断路器在送端侧合闸的故障，流过区内和区外的故障信息伴随明显差异，因此送端直流断路器重合后3ms数据窗内的数据也可以使用综合考虑提升故障区域识别的可靠性。设T1代表的是故障后0.6ms数据窗，T2代表的是送端直流断路器重合的3ms数据窗。选择利用电流信息构造保护方案，故障后区内区外故障电流的幅值、极性以及波形都发生了翻天覆地的变化。因此本文将从三个个角度入手构建多判据保护方案，确保故障区域正确识别，设C1代表从电流幅值判断的结果，C2代表从电流极性判断的结果，C3代表从电流波形整体波形角度判断的结果。

C1保护判据：

故障后区内故障区域内两侧电流同向增加，而区外故障区域内电侧电流反向增加，故障后电流是稳态电流的数倍。设正极电流和稳态电流差值为

负极电流差为

其中P和N代表的是线路正极负极，a的取值是1和2，分别代表两侧的测量装置。

定义αi_P，αi_N来表征两侧电流变化差异的大小，计算表达式如公式(11)，并且进行求和如公式(12)所示，可以消除一些噪声或者离群点的影响。

如果是区内故障，正极负极电流和稳态电流做差的结果为正，两侧乘积结果αi_P，αi_N结果也为正，而如果是区外故障，此时两侧电流一侧计算正极负极电流和稳态电流做差为正，一侧计算的结果为负，两侧乘积计算的结果αi_P，αi_N为负值，且值要小于区内故障的最小值。

故障区域识别判据：如公式(8)所示，其中k_α值取为0.8，I_PSET和I_NSET分别是不同故障情况下仿真得到最小值，通过仿真得到。

αI_P＞k_αI_PSET，αI_N＞k_αI_NSET (8)

如果满足保护判据(8)则C1结果判断为是区内故障，否则输出C1判断为是区外故障。

C2保护判据：

故障区域识别判据：如公式(9)所示：

αI_P＞0，αI_N＞0 (9)

如果满足保护判据(9)则C2结果判断为是区内故障，否则输出C2判断为是区外故障。

C3保护判据：

设故障正极电流

负极电流为

其中P和N代表的是线路正极负极，a的取值是1和2，分别代表两侧的测量装置。定义正负极两侧电流横轴对称系数△i_p和△i_N，其计算表达式如式(9)所示，系数越小对应于两侧电流对称越好。对正负极两侧电流横轴对称系数△i_p和△i_N进行求和如式(10)所示，可以消除一些噪声或者离群点的影响。

如果是区外故障，区域内电侧电流幅值会反向增加，两侧电流关于横轴的对称程度不会受到影响，个别点会受到扰动产生波动，但是求和后得到的△i_p和△i_N值很小。如果是区内故障，此时区域内两侧电流同向增加，两侧电流关于横轴的对称程度会受到严重影响，而系数△i_p和△i_N的值不断增大。

故障区域识别判据：如式(11)所示，其中k_△值取为0.8，△I_SETP和△I_SETN分别是不同故障情况下仿真得到最小对称程度系数。

如果满足保护判据(12)则C3结果判断为是区内故障，否则输出C3判断为是区外故障。

借助D-S证据理论(dempster-shafer evidence theory)将两个时间尺度内，三个角度预判的故障结果整合构造多时间尺度多判据融合的故障区域识别保护方案，利用D-S证据理论计算区内故障的概率并表示为I_p，区外故障的概率记录为E_p。通过比较I_p和E_p的值来判断该区域是否发生故障。如果冲突系数小于0.9且I_p>E_p，则判断是区内故障，否则就是区外故障，如公式(13)所示。

根据上面的分析，本文主要采集两个时间段T1和T2的故障数据，再结合三个判据得到的三个证据。将识别故障区域的两种方法得到的三个证据信息记作集合E＝{E₁，E₂，E₃}，根据不同证据的判断结果(故障位于区内区外)定义辨识框架(Frame ofDiscernment)

其中H₁代表的是区内故障，H₂代表的是区外故障，集合内元素是彼此相互独立的。设集合A是集合E的子集，A为焦元，定义基本信任分配函数(mass函数)m_ij，其中(i＝1，2，3，j＝1，2)，i对应的是3个证据也就是焦元，j对应的是每个证据对应的2种结果，可以得到如公式(13)的关系式。基本信任分配函数对于辨识框架

的合成规则如公式(14)和(15)所示。

其中K称为多个证据之间的冲突系数，可用于定义各个证据之间冲突的程度，如果冲突系数小于0.9且I_p>E_p，则判断是区内故障，否则就是区外故障，如公式(16)所示。

以line142发生0km100Ω正极接地故障，图7(a)-(b)通过计算line142区域的多时间尺度多判据对应的识别结果，从图中可知，T1和T2时刻内，C1、C2和C3都成功识别line142发生区内故障，经过D-S证据理论可以计算的line142区内故障概率为0.9615，冲突系数K的值为0.3981，识别结果正确。

Claims (5)

1.一种用于直流配电网的多判据融合加速保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、规定正极线路的正方向是从母线流到线路侧，而负极线路的正方向是从线路侧流到母线，规定直流断路器只能在电流方向检测为正方向的时候动作；在线路源端保护装置处安装前加速装置，并采集功率送端和功率受端保护装置处的电压瞬时值u_pi，u_ni，电流瞬时值i_pi，i_ni；

步骤2、将采集的电流瞬时值i_pi，i_ni和对应的线路末端最大负荷电流i_max进行比较，采集到的电压瞬时值u_pi，u_ni和对应的母线电压u_bus进行比较，完成前加速第一次启动判据；

当采集到的电流满足i_ni＞k_INomal×i_max或者i_pi＞k_INomal×i_max；采集到的电流满足u_ni＜k_UNomal×u_bus或者u_pi＜k_UNomal×u_bus；

其中，k_INormal值为1.1，选取的k_UNormal值为0.9，如果电流和电压同时满足以上条件，进入前加速第二次启动判据；

步骤3、进入前加速第二次启动判据：连续采集N个点的电压电流值，N取10，计算采集到的线路电流平均值

和电压平均值

将电流平均值

电压平均值

和高阻故障电流

以及高阻故障电压

进行比较；

i_Fault和u_Faultbus分别指的是线路经过100Ω过渡电阻发生的单极故障是的电流和电压值大小；

当电流平均值

满足

电压平均值

满足

如果电流和电压同时满足以上条件，认为系统内部线路发生故障，启动加速保护；

其中，k_IFault取值为0.9，k_UFault取值为1.1；

步骤4、功率送端加速装置识别发生故障，此时给功率受端速保护装置通信将本侧结果传递对侧，如果此时功率受端检测电流大于等于0，此时两端的直流断路器都跳闸；

步骤5、开闸的直流断路器经过300ms去游离延时后，此时重合闸启动，判断是瞬时故障还是永久性故障，如果是瞬时故障则此时故障消失，系统恢复正常，如果是永久性故障，进入步骤6；

步骤6、确定故障是永久性故障，利用加速保护装置采集重合闸3ms数据窗的故障电压信息，根据正极和负极电压的关系判断故障类型；

步骤7、故障后区内区外故障电流的幅值、极性以及波形都发生了变化，利用故障后和重合闸期间的故障电流信息，利用三个故障特性角度和两个时间尺度数据构建多时间尺度多判据融合的保护方案，确保故障区域正确识别。

2.根据权利要求1所述的一种用于直流配电网的多判据融合加速保护方法，其特征在于，利用三个故障特性角度和两个时间尺度数据构建多时间尺度多判据融合的保护方案，步骤7具体如下：

三个故障特性角度包括从电流幅值角度、从电流极性角度，从电流波形整体波形角度分别得到的判据；

两个时间尺度数据分别代表的是故障后0.6ms数据窗T1和送端直流断路器重合的3ms数据窗T2；

借助D-S证据理论来构造多时间尺度多判据融合的故障区域识别保护方案，利用D-S证据理论计算区内故障的概率并表示为I_p，区外故障的概率记录为E_p；通过比较I_p和E_p的值来判断该区域是否发生故障，多时间尺度多判据融合的保护判据如式(16)所示：

如果冲突系数K小于0.9且I_p>E_p，则判断是区内故障，否则就是区外故障；

采集两个时间段T1和T2的故障数据，再结合三个判据得到的结果，将识别故障区域的两种方法得到的三个判据信息记作集合E＝{E₁，E₂，E₃}，根据不同判据的判断结果定义辨识框架

其中H₁代表的是区内故障，H₂代表的是区外故障，集合内元素是彼此相互独立的，设集合A是集合E的子集，A为焦元，定义基本信任分配函数m_ij，其中(i＝1，2，3，j＝1，2)，i对应的是3个判据也就是焦元，j对应的是每个判据对应的2种结果，可以得到如公式(13)的关系式，基本信任分配函数对于辨识框架

的合成规则如公式(14)和(15)所示。

3.根据权利要求2所述的一种用于直流配电网的多判据融合加速保护方法，其特征在于，从电流幅值角度出发的保护判据如式(8)所示：

αI_P＞k_αI_PSET，αI_N＞k_αI_NSET (8)

其中k_α值取为0.8，I_PSET和I_NSET分别是通过仿真得到不同故障情况下的最小值，

为故障正极电流、

为故障负极电流，其中P和N代表的是线路正极负极，a的取值是1和2，分别代表两侧的测量装置；定义正负极电流和稳态电流差值为

和

和

分别代表对正负极电流和稳态电流差值求和，N_T1代表的是0.6ms内的数据点，取12，N_T2代表的是3ms内的数据点，取60。

4.根据权利要求2所述的一种用于直流配电网的多判据融合加速保护方法，其特征在于，从电流极性角度角度出发的保护判据如式(9)所示：

αI_P＞0，αI_N＞0 (9)。

5.根据权利要求2所述的一种用于直流配电网的多判据融合加速保护方法，其特征在于，从电流波形整体波形角度出发的保护判据如式(12)所示：

其中，k_△值取为0.8，△I_SETP和△I_SETN分别是不同故障情况下仿真得到最小对称程度系数，

为故障正极电流、

为故障负极电流，其中P和N代表的是线路正极负极，a的取值是1和2，分别代表两侧的测量装置；定义正负极两侧电流横轴对称系数为Δi_P和Δi_N，N_T1代表的是0.6ms内的数据点，取12，N_T2代表的是3ms内的数据点，取60。

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