一種利用衰減非周期分量的UHVDC線路故障選極元件

束洪春，張雪飛，王璇，田鑫萃，楊競及，劉俊杰

(昆明理工大學 電力工程學院，昆明 650500)

0 引 言

我國目前已經投運了多個±800 kV直流輸電工程，如云廣±800 kV直流輸電工程。隨著更大容量以及綠色發展的需求的提高，國家電網提出了建設±1 100 kV特高壓直流輸電工程，這是目前世界上電壓等級最高、技術水平最先進的特高壓輸電工程。

當前故障選極單端量法中主要以電壓突變量Δu、電壓變化率du/dt和電流變化梯度作為判據[1-5]。國內已投運的直流輸電工程系統的保護主要以ABB和SIEMENS兩家公司行波保護為主。ABB直流線路保護原理是通過地模波的極性來判斷故障極。在實際工程中，利用地模波進行判斷故障極是通過采用對初步檢測到的故障點到之后10個采樣點的地模波幅值相加的方法[6]。SIEMENS直流線路保護是以電壓變化率du/dt為判據的主保護檢測到故障并啟動后，對故障點前的極波與故障點后的極波差值進行10 ms積分，根據此積分值進行故障選極[7]。實際運行表明，現有的行波保護存在以下的不足：1)整定值受故障距離、過渡電阻和和故障類型的影響較大，不易確定；2)當發生遠端高阻故障時，選極判據無法可靠地故障選極，保護容易拒動。

文獻[8]利用原始行波信號和解耦后的行波信號構造選極判據，但是行波信號難以捕獲，準確選極容易失敗。根據發生單極接地故障時故障極和健全極線路上低頻能量的不同，文獻[9]提出了基于暫態能量的選極方案，但是在發生雙極故障時，判據容易誤判為單極故障，并且具體的暫態能量整定值不容易確定。文獻[10]根據高壓直流輸電線路發生故障時的暫態特征，利用線路兩側保護安裝處測得的電壓突變量的幅值來進行選極，但該方法基于雙端信息，因此需要將通信延時和通信通道的可靠性對選極結果的影響考慮在內。

通過對高壓直流輸電線路故障特征時域和頻域的分析，提出了一種利用衰減非周期分量的新型特高壓直流輸電線路故障選極方案。當直流線路發生接地故障時，故障極衰減非周期分量的能量大于非故障極衰減非周期分量的能量，根據這個特點構成故障選極判據。大量的數字仿真表明，該方法能夠可靠地選出故障極，并且在不同的故障條件下適應性較強。

1 直流輸電線路故障分析

1.1 仿真模型

本文的特高壓直流輸電系統模型是根據準東-華東±1 100 kV特高壓直流輸電線路工程技術方案所搭建的。準東-華東±1 100 kV特高壓直流輸電線路輸送容量為12 000 MW，線路全長約3 324.143 km(其中包含長江大跨越距離3.143 km)，航空直線長度為2 997.1 km，起點位于新疆昌吉自治州的準東五彩灣換流站，終點位于安徽皖南換流站。本文搭建的仿真模型如圖1所示，直流輸電線路全長設置為3 300 km，其中額定電壓和額定電流分別為±1 100 kV和5.45 kA。送端換流站接入的為750 kV交流電網，受端換流站為分層接入500/1 000 kV交流電網。根據準東-華東±1 100 kV特高壓直流輸電線路工程桿塔設計原則，架空線路采用的是8JL/G3A-1250/70鋼芯鋁絞線，架空地線采用的是JLB20A-240鋁包鋼絞線。根據文獻[11]接地極線路全長設置為81 km，導線型號采用2×2×JNRLH60G1A-630/45鋼芯耐熱鋁合金絞線，地線采用的是JLB20A-100。每極的接線方案為2個12脈動換流器串聯，并且線路兩側各裝有300 mH的平波電抗器，每站每極也均設置了一組可以濾除掉6次、12次和39次諧波的三調諧直流濾波器[12]支路TT6/12/39，如圖1(b)所示。圖1(b)中L=300 mH；L1=8.771 mH；L2=55.536 mH；L3=16.125 mH；C1=1.5 μF；C2=3.296 μF；C3=3.397 μF。

圖1 ±1 100 kV直流輸電系統結構圖

直流輸電系統相比于交流輸電系統的不同之一是直流輸電系統是通過直流控制系統快速地對系統的直流電壓、電流和功率進行調節。當直流輸電線路發生接地故障后，直流控制系統會通過適當的調節來使線路電壓、電流或功率保持在整定值水平。由文獻[13]可知，為了快速、精確地調節工程，在±1 100 kV直流輸電工程中整流側宜采用定電流控制，逆變側宜采用定熄弧角控制。

圖1所示系統中，假設在正極線路距離M端800 km處發生金屬性接地故障，當直流控制系統閉鎖時與直流控制系統投入時，M端的電壓和電流的響應曲線分別如圖2(a)和圖2(b)所示。

由圖2可知，控制系統的動作不會影響到“故障初瞬階段”，在此階段之后，控制系統檢測到電氣量的變化后開始作用，整流側和逆變側的控制系統通過改變觸發延遲角來抑制故障電流，使故障電流趨向于各自定電流控制器的整定值改變。因此本文選用時窗長度為5ms，直流控制的響應不會疊加到故障分量的暫態量中。

圖2 控制系統對保護的影響

1.2 直流輸電線路的耦合特性

已投運的直流系統中一般為雙極并列運行，直流輸電線路存在電磁耦合，在一極線路遭受故障，特別是雷擊故障時，另一極線路(健全極)上會引起電壓突變，會耦合到很大的過電壓，進而影響另一極的穩定運行，甚至引起另一極線路保護動作[14-15]。

根據疊加原理，當直流線路發生故障時，兩極電壓突變量的耦合關系為：

(1)

式中：Δu1、Δu2分別為正極線路和負極線路故障點上的電壓故障分量；Δi1、Δi2分別為正極線路和負極線路上的電流故障分量；Zs、Zm分別為線路的自阻抗和互阻抗。自阻抗和互阻抗可表示為：

(2)

式中：R為線路的單位電阻；X為線路的單位電抗；ω為角頻率；Ls、Lm為線路的自感和互感。

當系統發生正極接地故障時，故障點相當于疊加一個附加電壓源，故障極行波向線路兩端傳播。單極接地故障時的分布參數線路模型下的故障分量網絡如圖3所示[16-18]。由于發生正極接地故障時，正極的故障電流分量遠大于負極的故障電流分量，即Δi1>>Δi2，因此式(1)可以簡化為：

圖3 雙極線路正極接地故障分量網絡

(3)

現定義函數

(4)

M(ω)稱為正極線路故障點的電壓故障分量對負極線路故障點的電壓故障分量的耦合系數。將式(2)和式(3)代入到式(4)中，可以得到M(ω)和ω的表達式如下

(5)

式中，線路參數和系統結構不變的情況下，R、X、Ls和Lm不變，因此M(ω)是ω的相關函數。根據數學理論知識可知，當ω減小時，M(ω)也隨之減小，當ω減小到無窮小時，M(ω)也為無窮??；當ω增大時，M(ω)也隨之變大。由文獻[3]和文獻[19]可知，當ω增大到無限大時，M(ω)趨近于線路電容C，且C<1，即當ω較大時，0<

根據準東-華東±1 100 kV特高壓直流輸電線路的設計參數，繪出特高壓直流輸電耦合系數的幅頻特性曲線，如圖4所示。由圖4可見，當頻率很低時，M(ω)趨近于0，此時正極線路故障點的電流故障分量對負極線路故障點的電流故障分量的耦合系數較小，負極線路感應到的暫態電流故障分量幅值較??；當ω逐漸增大時，M(ω)也逐漸增大并穩定于某一小于1的常數，此時正極線路故障點的電流故障分量對負極線路故障點的電流故障分量的耦合系數較大，負極線路感應到的暫態電流故障分量幅值較大，但仍遠小于正極線路的暫態電流故障分量的幅值；也就是說，直流線路發生接地故障時，故障極暫態電流故障分量和健全極暫態電流故障分量的低頻段耦合較弱，保護安裝處測得的低頻分量電流差異顯著，利用該特性的特高壓直流輸電線路故障選極將具有較高的靈敏性和可靠性。

圖4 特高壓直流輸電耦合系數的幅頻特性

1.3 衰減非周期分量

在1.2節中定量分析了由于直流輸電線路耦合特性的存在，發生單極接地故障時故障線路測得的低頻分量電流比健全極大，實現了故障極和健全極的選擇。如果利用該特征構造故障選極的判據，需要分析電流的低頻分量。

輸電線路發生故障后，故障過程可以分為3個階段，分別是故障初瞬階段、故障暫態階段和故障穩態階段。在如圖3所示的電路中，故障分量的激勵為uf(t)，系統的函數為h(t)，系統響應為r(t)，故障分量的激勵和系統函數對應的拉式變化為：

(6)

(7)

響應為

(8)

將響應在頻域下的表達式進行拉式反變化得到故障暫態分量在時域下的表達式，即

(9)

其中，第一項為強迫響應分量，和故障激勵函數的極點有關，于第一階段開始響應；第二項為自由響應分量，和系統函數的極點有關，與第二階段開始響應。

由式(9)可知，當系統發生接地故障時，故障線路和非故障線路均含有衰減非周期分量和周期分量。根據1.2節的分析可知，處于低頻段的衰減非周期分量耦合特性較弱，兩極線路的衰減非周期分量差異明顯，故障線路的衰減非周期分量遠大于非故障極線路的衰減非周期分量。因此根據此特點，可以構成利用衰減非周期分量的UHVDC線路故障選線元件。

2 直流輸電線路暫態保護研究

由于國內已投運的高壓直流輸電工程應用最為廣泛的輸電線路保護中，主要以ABB和SIEMENS的保護原理為基礎，因此本文以ABB和SIEMENS的兩種保護原理作為代表來分析直流輸電線路暫態保護的研究現狀。

SIEMENS行波保護原理[20-21]：當直流輸電線路發生接地故障時，兩側換流站的直流電壓下降，整流側的直流電流上升，而逆變側的直流電流下降?；诖嗽?，SIEMENS提出了根據電壓突變量Δu來判斷故障極。在圖1所示系統中，假設在正極線路距離M端2 100 km處發生金屬性接地故障，正極和負極的量測端電壓如圖5所示?，F定義電壓突變量為故障后電壓與故障前電壓的差值，即

Δu=u(N+k)-u(k)。

(10)

式中：Δu為電壓突變量，u(k)為第k個點的電壓值，k=1,2,3,……,N，其中N為采樣時窗內采樣點的總個數。在本例中，采樣率為10 kHz，時窗為5 ms，故N的取值為50。在圖5中，故障發生后，兩極線路電壓均發生突變，與上文的兩極線路耦合特性分析相符合。由于正極電壓突變量和負極電壓突變量為方向相反，為觀察兩極線路的電壓突變量的差異性，取負極線路電壓突變量的相反值顯示在圖6中。兩極線路的電壓突變量Δu如圖6所示。

由圖5和圖6可知，在發生遠端故障時，如果電壓突變量Δu的延時比較短，此時健全極線路會誤動作?？梢娫赟IEMENS直流線路保護原理中，利用電壓突變量由展寬判斷故障選極是有原理性的缺陷。

圖5 正極和負極量測端電壓

圖6 正極和負極的電壓突變量

ABB保護原理是通過構造不平衡電壓方程[22]，從而得到極波和地模波，通過極波檢測直流線路故障，并根據地模波的極性來判斷故障極[3,13]。地模波的定義為

Gwave=Zg,mode(i++i-)/2-(u++u-)/2。

(11)

其中i+和i-分別為整流側正極和負極上中性母線電容電流，u+和u-分別為整流側正極和負極上中性母線電容電壓，Gwave為地模波，Zg,mode為直流輸電線路的地模波阻抗。從上式可以看出，地模波本質上為零模分量的反向行波。

對于圖1所示系統，假設在正極線路距離M端2 100 km處發生金屬性接地故障，通過電壓和電流構造的地模波如圖7(a)所示。假設在正極線路距離M端2 100 km處發生金屬性接地故障，通過電壓和電流構造的地模波如圖7(b)所示。

圖7 利用地模波進行故障選極

由圖7可以看出，利用地模波可以可靠地選出故障極。相對SIEMENS直流系統保護選極元件而言，ABB直流線路保護更可靠。但ABB利用地模波構造判據，同時需要考慮電壓和電流的傳變特性是否一致。

3 新型故障選極方法

3.1 故障選極方法

由第1節分析可知，利用處于低頻段耦合特性較弱的衰減非周期分量可以實現故障極和健全極的選擇。在文獻[23-25]中，學者基于衰減非周期分量的頻率為0，用小波變換近似提取衰減非周期分量。本文采樣率設置為10 kHz，選取db4小波作為基函數，對信號進行8層小波分解，則頻帶寬度為20 Hz，其中頻帶0～20 Hz包含衰減非周期分量，因此重構頻帶1的原始信號即可近似地提取衰減非周期分量。

圖8(a)為圖1系統發生負極接地故障后兩極電流變化波形，從圖可見，該電流波形不僅包含直流分量，還包含震蕩的周期分量，圖8(b)為波形施行小波變換后提取出的衰減非周期分量后的結果。

圖8 負極線故障時正、負極線的電流波形及其衰減非周期分量波形

通過衰減非周期分量的波形圖可以發現，衰減非周期分量濾除了故障極電流和非故障極電流共同含有的高頻分量，使故障極電流和非故障極電流的區分性更高。并且電力系統運行的過程中會存在很多干擾，這些干擾也會對故障選極的可靠性造成干擾。因此利用衰減直流分量進行故障選極，也可以避免干擾對選極結果的影響。

現定義衰減非周期分量的能量為衰減非周期分量幅值沿時間軸的積分，表達式為

(12)

式中：E為衰減非周期分量的能量；N為時窗數據寬度；iDC為衰減直流分量，E+為正極線路的衰減非周期分量的能量；E-為負極線路的衰減非周期分量的能量。

從圖8(b)中可以看出，由于直流輸電線路在低頻段耦合特性較弱，故障極的衰減非周期分量的幅值大于非故障極衰減非周期分量的幅值，因此故障極衰減非周期的能量大于非故障極衰減非周期的能量。為了更加準確地確定故障極，現定義正極衰減非周期的能量與負極衰減非周期的能量的比值為

Kj=E+/E-。

(13)

由式(13)可知，當正極線路發生接地故障時，Kj>>1；當負極線路發生接地故障時，Kj<<1；當兩極線路發生故障時，Kj≈1。

為了增加選極的可靠性性，并且能可靠地區分雙極故障和正常運行工況，本文在雙極故障的選極判據中引入一個且判據E+>Eset。文獻[26]研究表明，高阻抗接地時電流變化率保護判據門檻值宜設為0.7(標幺值)，因此在本文中Eset的取值以當直流電壓以速率為0.3(標幺值)的變化程度下降時算出的衰減非周期分量的能量值作為整定值，經計算此時的能量為157，故在本文中Eset=157。加以此且判據，不僅可以在最大程度上可靠準確地進行故障選極，還可以提高選極元件的抗干擾能力。

因此，本文利用Kj作為故障選極判據，判據如下：

(14)

3.2 與現有的選極方法對比

現根據本文第二章對ABB和SIEMENS的保護原理的分析，通過仿真分析對上述兩種故障選極方法和本文提出的利用衰減非周期分量的故障選極方法進行可靠性對比。

在圖1所示的±1 100 kV直流輸電系統仿真模型中，假設正極線路發生單極接地故障，故障位置為距離M端3 100 km處，故障的過渡電阻設置為200 Ω，故障極和健全極量測端的電流及其突變量Δu如圖9(a)和圖9(b)所示，電流及其突變量Δi如圖9(c)和圖9(d)所示。

由圖9可以看出，此時電壓和電流波形的幅值和陡度都很小，對于ABB的選極原理而言，選極元件會由于無法達到整定值而拒動。由圖9(b)和圖9(d)可以看出，在故障發生后的幾個毫秒的短時窗內，由于過渡電阻和故障距離的影響，電壓和電流的故障突變量近似相等。因此對于SIEMENS的選極原理而言，由于兩極線路電壓突變量近似相等可能會使非故障極的故障選極元件誤動作。

圖9 負極線路故障下正、負極線路量測端的電氣量

根據第1節分析可知，當系統發生遠端高阻故障時，非故障極線路由于耦合的原因，將產生很大的過電壓，非故障極線路電壓和故障極線路電壓的變化程度更加相似，特別是高頻段的電氣量耦合特性更強，因此高頻分量對故障選極結果的影響更大，如圖9(b)所示，故對高頻分量的濾除對故障選極尤為重要。對于本文提出的利用衰減非周期分量的選極方法來說，通過提取衰減非周期分量后，如圖10所示，將故障極和非故障極線路電流中的高頻分量濾除，減少高頻分量對故障選極結果帶來的影響，衰減非周期分量波形相比電流波形更加平滑。因此利用衰減非周期分量的選極方法可以不受高頻分量和干擾的影響，更能準確地故障選極，具有較大的工程實用價值。

圖10 遠端高阻故障下兩極線路的衰減非周期分量

根據式(12)計算兩極線路衰減非周期分量的能量，計算結果如表1所示。由表1可以看出，當正極線路發生故障時，正極線路衰減非周期分量的能量大于負極線路衰減非周期分量的能量，兩極線路衰減非周期分量的能量分別為E+=173.227 9，E-=114.168 5，Kj=E+/E-=1.517 3，因此判定為正極線路故障。

表1 故障選極元件的判斷結果

4 仿真驗證

以PSCAD/EMTDC暫態仿真軟件對圖1所示的±1 100 kV直流輸電系統進行數字仿真驗證，以此來驗證本文所提出的故障選極元件的正確性。

在本文的仿真中，時窗取為保護啟動后5 ms，采樣頻率取為10 kHz。假設在故障距M端為1 200 km處，正極線路發生接地故障，過渡電阻設為50 Ω，兩極線路量測端在短時窗內的電流及其衰減非周期分量如圖11所示。

圖11 正極線故障時正、負極線的電流波形及其衰減非周期分量波形

由圖11可以看出，在電流的高頻段部分，正極電流的故障分量和負極電流的故障分量由于耦合系數更大的原因，兩者的相似性更強；而在低頻段部分，由于耦合系數較小，兩極電流的故障分量差異顯著。通過提取衰減非周期分量后，濾除掉電流中的高頻部分，使故障極和非故障極的波形不僅更為光滑，更加符合我們的判據，而且僅留下耦合系數較小的低頻量，使得保護更加可靠。特別是發生遠端高阻故障時，高頻部分的干擾對故障選極影響更大，提取衰減非周期分量來進行故障選極相比現有方法更加可靠。

根據式(12)分別對正極衰減非周期分量和負極衰減非周期分量在短時窗內沿零軸進行積分并取絕對值得到正極線路衰減非周期分量的能量E+、負極線路衰減非周期分量的能量E-和Kj，計算結果如表2所示。

表2 故障選極元件的判斷結果

由表2可知，E+=180.462 9，E-=106.830 9，E+>>E-，Kj=1.689 2，因此判定為正極線路故障。

當在故障距M端為550 km處，負極線路發生接地故障，過渡電阻設為100 Ω，兩極線路量測端在短時窗內的電流及其衰減非周期分量如圖12所示。由圖12可以看出，當負極線路發生故障時，負極線路的衰減非周期分量的能量遠大于正極線路的衰減非周期分量，即E->>E+，如表3所示。

圖12 負極線故障時正、負極線的電流波形及其衰減非周期分量波形

表3 故障選極元件的判斷結果

5 選極元件的可靠性和實用性分析

故障的選極結果與故障位置x、過渡電阻Rf以及故障類型等因素有關，因此本文對不同的故障情況進行模擬仿真，來驗證該方法的適用性和可靠性。

5.1 不同的故障位置

假設正極線路發生單極接地故障，故障的過渡電阻設置為0.01 Ω，設故障的位置分別為距離M端180、1 440、2 100、3 010 km，將保護安裝處檢測到的兩極故障電流進行小波分解與重構來提取衰減非周期分量，然后計算兩極衰減非周期分量的能量E+、E-和Kj，計算結果如表4所示。通過提取衰減非周期分量，利用衰減非周期分量的不同來進行故障選極。計算結果如表4所示。從表4中可以看出，無論故障發生在線路近端還是在遠端，該故障選極元件均可以可靠地選擇出故障極。

表4 不同故障位置的選極元件判定結果

5.2 不同的過渡電阻

目前的選極元件受過渡電阻的影響較大，為了驗證該方法受過渡電阻的影響較小，現假設在正極線路上發生單極接地故障，故障位置為距離M端150 km處，故障的過渡電阻分別設置為20、200、500、1 000 Ω，如表5所示。通過提取衰減非周期分量，利用衰減非周期分量的不同來進行故障選極。計算結果如表5所示。從選極元件的選擇結果中可以看出，無論發生低阻故障還是高阻故障，該故障選極元件均可以可靠地選擇出故障極，不受過渡電阻的影響。

表5 不同過渡電阻的選極元件判定結果

5.3 不同的故障類型

為驗證本文的選極元件對不同故障類型均能可靠地正確選擇出故障極，現將故障類型分別考慮雷擊故障和接地短路兩種情況。

本文的雷擊故障以負極性雷為例進行仿真，極線桿塔模型如圖13(a)所示，桿塔采用多波阻抗模型，多波阻抗模型將桿塔劃分為數段波阻抗不同的導體，考慮到了行波在橫擔和塔身不同位置會發生折反射，適合于模擬高度較高的桿塔。桿塔等效模型如圖13(b)所示。

圖13 桿塔結構尺寸及其模型

絕緣子用壓控開關來模擬[27-29]。雷擊輸電線路分為繞擊和反擊，其中反擊包括雷擊桿塔頂部和雷擊避雷線檔距中央兩種情況，如圖14所示。雷電流模型采用2.6/50 μs的雙指數模型，雷電放電的模型采用電流源彼德遜等值電路，其中Z0通常取300 Ω，Z<

圖14 雷擊線路示意圖

圖15 雷電放電計算模型

接地故障分為正極故障、負極故障和兩極線故障，其中正極線路故障，故障位置為距離M端150 km處，過渡電阻為50 Ω；負極線路故障，故障位置為距離M端1 120 km，過渡電阻為50 Ω；兩極線路發生故障，故障位置為距離M端1 500 km，過渡電阻為50 Ω。從故障電流中提取衰減非周期分量，然后求其能量，計算結果如表6所示。由表6可以看出，即使發生不同的接地故障類型，該選極元件均能準確地判斷出故障線路。

表6 不同故障類型下選極元件的判定結果

當發生雷擊故障，避雷器動作時，故障電流將通過避雷器流向大地，此時故障電流相比避雷器未動作時的故障電流更小，可能會給故障選極帶來影響。本文避雷器采用金屬氧化物模型，通過比較發生雷擊故障時，避雷器動作和避雷器未動作兩種情況下兩極線路故障電流的波形來驗證本文選極元件的可靠性。當距M端1 000 km處發生正極線路繞擊故障時，M端量測端的故障電流波形如圖16所示，通過圖16可以看出，避雷器動作時，兩極線路的故障電流均減小。提取兩極線路故障電流的衰減非周期分量，如圖17所示。計算兩極線路的衰減非周期分量的能量，結果如表7所示。

圖16 避雷器不同情況下的電流波形

表7 避雷器不同情況下下選極元件的判定結果

圖17 避雷器不同情況下的衰減非周期分量波形

由上述仿真結果可以看出，無論是高阻故障、遠端故障還是不同的故障類型，當發生正極接地故障時，正極線路衰減非周期分量的能量都大于負極線路衰減非周期分量的能量，即Kj?1；當發生負極接地故障時，負極線路衰減非周期分量的能量都大于正極線路衰減非周期分量的能量，即Kj?1；發生兩極接地故障時，兩極線路衰減非周期分量的能量大致相等，并大于整定值Eset。

6 結 論

1)利用衰減非周期分量的選極元件核心在于利用小波變換對故障電流信號分解，然后在頻帶0～20 Hz進行重構從而得到衰減非周期分量。當直流輸電線路發生單極接地故障時，由于直流輸電線路耦合特性，故障極衰減非周期分量的能量大于非故障極衰減非周期分量的能量，根據兩極衰減非周期分量能量的比值構成選極判據。該選極方法不受各個電氣量的變化量和變化率的影響，對各種故障具有較強的自適應性。

2)該方法在原理上優于傳統故障選極方法，通過提取衰減非周期分量，可以濾除故障電流中的高頻部分，減小干擾對選極元件的影響；并且提取衰減非周期分量計算簡單，不需要對端的電氣量，僅需直流輸電線路整流側兩極的電流量就能可靠地進行故障選極，不受數據同步的影響；門檻值易整定，故障選極可靠性更高，具有工程現場意義。

3)經過大量的仿真表明，本文的選極方法對遠端高阻故障和雷擊具有較強的魯棒性；并且不受故障距離、過渡電阻和故障距離的影響，具有較強的自適應性，能夠可靠準確地判斷故障極。