時間:2020年05月28日 分類:電子論文 次數:
摘要:在電網當中,繼電保護是非常重要的一部分也是電網安全的首道防線,對其進行研究意義重大。通過對繼電保護的現狀及傳統繼電保護在系統運用中遇到的問題進行分析,并分別對廣域繼電保護原理進行論述,在此基礎上,探究廣域繼電保護在結構上的分類,并對其算法進行深入研究。通過總結廣域繼電保護和傳統繼電保護的特點,對它們的功能做出定性區分。結果表明:傳統繼電保護在保護對象、適應能力等方面有很大不足,而廣域繼電保護以其自身在電力、計算機和通信方面的優點正在逐步成為電網保護的新寵。
關鍵詞:廣域繼電保護;傳統繼電保護;探究
1廣域繼電保護信息域區分
1.1源于關聯拓撲樹的信息域區分方式
對于廣域基點保護系統而言,所有保護終端使用智能電子設備IED,安裝于所有斷路器乃至電流互感器中,及時查找電網信息且給予故障判定。通過對某一IED進行分析,使用關聯拓撲樹對信息域進行區分,區分的原則則為最低保護范疇是IED一切路線與背側母線,最大保護范疇包含最低保護范疇和最低保護范疇臨近的母線與線路。最大保護范疇則能夠形成關聯拓撲樹,被分析對象IED為拓撲樹的根基,最低保護范疇相應的IED與樹根極為相近,與分析對象IED的關聯程度較為密切,而其余IED和分析對象IED存在一定距離,關聯程度不佳。在判定故障時,依照拓撲樹通過根至稍而逐漸將信息互換范疇延伸。
電力工程師論文投稿刊物:《廣西電業》1996年創刊,是國內外公開發行的技術類期刊。該刊涵蓋了電力工程設計與施工、電力系統(電網)自動化技術、高電壓技術、輸變電工程、電力通信、供配用電和電力技術經濟、電力基建、電力鷦管理等方面的專業。
這一區分方式是源于智能電子設備(IED),主要是判斷所有IED的最低保護范疇乃至相應IED,拓撲樹在表現方式上極為簡便、明了、清楚,對保護范疇較小的基點保護體系來講,可以迅速執行源于IED的保護范疇區分,正確判定故障點?墒菆绦袕V域繼電保護時,將分散于所有斷路器乃至電流互感器中的IED,當成基本單位執行信息域區分,則較為復雜,顯著影響保護系統在工作方面的效率。并且,關聯拓撲樹的信息域區分方式并未考量環網的狀況。
1.2源于專家系統的保護域在線區分方式
這一方式依舊使用圖論當成保護分區區分的良好工具,且通過專家系統乃至透過和SCADA系統銜接,完成廣域繼電保護中主、后備保護范疇的自動在線區分。知識體現成為專家系統執行保護域區分的條件,需要清楚體現系統拓撲構造。在正確知識表示的根基中,專家系統依照保護設備的幾個不同情況,分別設置一次設備的重要保護范疇,構成重要保護范疇的采集準則。重要保護范疇構成后,透過對比所有保護范疇相互間重疊的保護設備,對于具備重合方面的保護范疇給予異或操作則能夠獲得后備保護區,從而專家系統完成了保護的智能分區。并且,此專家系統還能夠透過和SCADA系統進行銜接,在系統網絡拓撲構造改變時可以執行在線保護域再次進行分區。對于專家系統的廣域電流差動保護體系,則通過這一分區劃分的方式進行。
2傳統繼電保護方式的不足
2.1定值的整定與配合
傳統的繼電保護系統主要有主保護和后備保護,但是現代電網在結構、運行方式、網絡組成等方面并不是一成不變的,特別是在某些設備的定值分配和相互調整方面非常復雜,多數情況下并不能通過實地檢測和遠距離調整來保證其穩定性。以上做法不僅使電力工作者更加趨向于“簡后強主”的措施,這種方式最為極端的就是摒棄了某些后備保護裝置。正因為如此,加強雙套主保護也不能夠徹底消除其拒動,并經常反映在發生大面積電網故障時。這些不確定因素使電網災難發生風險逐級上升,并為此花費大量維護費用。
2.2設計的復雜和后備保護性能的欠缺
傳統繼電保護裝置由于是沿用20世紀80年代的蘇聯引進設備,設計過于復雜,已經不滿足于當今現代電網的發展需要,判斷性能和反應時間都導致無法在短時間做出響應。多數情況下電網是正常運行的,但是一旦運行方式、網架結構出現了變化,傳統繼電保護裝置就會出現跳線的現象,并且發出事故指令,也就是說后備保護不能起到應有的保護作用,那么電網的安全和保護就會面臨嚴重威脅。
2.3誤動作造成風險加劇
傳統的繼電保護經常會存在著誤讀,這種情況會直接伴隨出現大范圍的大負荷潮流轉移,出現重大的安全事故,還有可能造成非預期性的連鎖跳閘,最終導致系統崩解或大停電事故。理論上來說,繼電保護裝置自身儲存了大量混合信息,而繼電保護裝置的跳閘保護就是為出現違背信息而設計的。也就是說正常運行情況下只有減少誤判發生率,改變電網組織結構,就會提高繼電保護的準確性,保持系統的正常運行。
3廣域繼電保護與傳統繼電保護特點與區別
傳統的繼電保護既可以使用故障部分信息或各個線路端口的信息(母線差動保護和線路距離保護),也能使用故障設備相鄰節點的信息(線路相鄰電站母線的縱聯保護)。而其保護有一點也不是很全面,就是除了被保護線路遠后備保護以外,其保護線路的狀態和主保護的動作狀況以及相關遠后備保護都可以涉及遠方線路的信息。但目前卻只能與相連線路本地單獨一處的測量信息進行判斷,以上這些就是傳統繼電保護的關鍵性問題。
廣域繼電保護既有就地被保護設備的測量信息,也有遠方區域的測量信息。既可以保護本地相關設備信息,也可以保護遠處設備的信息。廣域繼電保護與傳統繼電保護相比,其優點在于:它的選擇性不依靠延時實現;可以實現自適應協調機制有效避免連鎖跳閘,可以防止停電范圍擴大;廣域的繼電保護在網絡技術中不斷發展,它的應用和性能具有堅實的基礎。
4結語
在廣域繼電保護具有更好的穩定性、準確性及其數據輸送的可靠性,可以改善傳統復雜電網的緊急風險,加以改正便可以發揮明顯的優勢,是大趨勢下我國電力發展必須跨上的重要臺階。
參考文獻:
[1]張文明.解讀分區域廣域繼電保護的結構與故障元件的判別[J].中國新技術新產品,2015(9):46.
[2]石磊.淺析廣域繼電保護及其故障元件判別問題[J].通訊世界,2015(14):161~162.
[3]寧威.廣域繼電保護及其故障元件判別問題的分析[J].企業技術開發:學術版,2013,32(10):60~61.
作者:呂成虎