传统的阶段式电流保护因其整定与接线方式简单、经济性高等优点在配电网中得到广泛应用。但是，随着配电网的规模不断扩大，结构和运行方式日趋复杂，保护整定配合越来越困难，后备保护的动作时间也越来越长，随之带来的一系列问题已然威胁到电网的安全稳定运行[1,2]。
近年来，广域信息的引入为在广域范围内实现电力系统的保护与控制功能提供了可能[3-16]。一些学者将广域保护引入配电网以此提升配电网保护的性能[17-20]。文献[18]利用广域信息扩展差动环范围形成广域差动保护，既为当前元件提供近后备保护，又为相邻元件提供远后备保护。然而该保护的实现需要线路两端均装设电流互感器，其对于只在线路单端配置电流互感器的单电源辐射状配电网而言难以适用。
文献[19]提出了建立配电网广域测控保护系统，通过建立开放统一支撑平台在主站集中控制和智能终端上进行就地分布式控制，但是该保护控制系统需要强大的数据快速交换能力，信息可达的不确定性将对其可靠性造成影响。
文献[20]针对当前配电网不提供电压信息的特点，引入了一种不需电压信息的方向元件，并提出了相应的主动配电网保护方案并将其推广至广域保护，但在应用于大规模配电网时企图通过无序的相位比较判断出故障将耗时过长，保护的时效性大打折扣。
从全局性能最优的角度考虑，在硬件处理能力和冗余设计能够得到保障的前提下，宜采用集中式架构的保护决策单元——保护智能中心[21]。随着广域通信网络以及同步测量技术的飞速发展，在可预见的将来，保护智能中心有望在快速保护动作的时间框架内获得全网各节点同步化信息。
但是，如果保护智能中心所管辖的区域存在非常多的配电网分支线路，当所有线路电流测量信息在很短的时间内一起汇集到保护中心后，保护智能中心将面临处理海量信息的挑战。若采取串行处理对各线路进行遍历式搜索，尽管单次故障搜索耗时较短，但由于待搜索线路较多，完成整个区域的故障搜索计算带来的时延将不可忽略，事实上，这也是集中式广域保护发展的一大桎梏。
另外，对于主要采用单电源供电的传统配电网，往往仅在线路的电源侧配置电流测量单元和对应的断路器，对于这类主流配电网，如何设计具有绝对选择性的快速保护，是一个值得研究的课题。
本文研究主要面向单电源供电的配电网，根据其只采集线路单侧信息的特点，针对集中式广域保护架构下保护智能中心采用串行的方式处理大量信息会产生一定延时的问题，提出一种基于割电流的配电网选择性快速辅助保护。通过计算相应搜索面割电流的变化量和制动量来构成保护判据，以此搜索故障线路。在搜索过程中采用二分法的分区搜索模式，减少故障搜索计算量，节约在保护中心的搜索时间。在快速搜索出故障线路后，对故障线路的断路器发出跳闸命令，同时对可能存在误动风险或动作后扩大故障影响范围的保护进行闭锁，实现配电网保护的性能提升。
图1 广域网络架构
