電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算中的問(wèn)題分析

鄒建偉

(四川省電力公司樂(lè)山峨眉山供電局，四川 樂(lè)山 614200)

在電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)必須要具有可靠安全的保護(hù)系統(tǒng)，其具有先進(jìn)的性能，原理較為合理、并且配置較為齊全的保護(hù)裝置，同時(shí)它也是作為物質(zhì)的基礎(chǔ)，對(duì)此，只有正確合理的繼電保護(hù)定值才是基礎(chǔ)條件。然而，對(duì)于計(jì)算定值并沒(méi)有想象中的簡(jiǎn)單，它不同于計(jì)算短路電流只是一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算問(wèn)題，它卻是非常復(fù)雜的一項(xiàng)智能技術(shù)工作。在上個(gè)世紀(jì)末，開(kāi)發(fā)了用于專門(mén)應(yīng)用整定計(jì)算的軟件，然而卻受到了計(jì)算機(jī)技術(shù)等一些條件的束縛，而應(yīng)用DOS系統(tǒng)的軟件在進(jìn)行操作時(shí)非常不方便，并且在使用功能上也極為有限，因此，沒(méi)有得到大力的推廣應(yīng)用。隨后，在計(jì)算機(jī)技術(shù)隨著不斷的進(jìn)步發(fā)展，軟件的開(kāi)發(fā)也在迅猛發(fā)展，硬件的價(jià)格也有所下降，因此，也帶動(dòng)了電網(wǎng)的快速發(fā)展，同時(shí)也出現(xiàn)了大量的整定計(jì)算軟件的開(kāi)發(fā)成果，從而也打開(kāi)了，很多電網(wǎng)用戶支持該軟件的良好局面。但是，在些基礎(chǔ)上，整定計(jì)算軟件在發(fā)展的道路上仍然會(huì)存在很多問(wèn)題，很多不足、不夠理想的地方，對(duì)此有待我們進(jìn)一步進(jìn)行分析研究并根據(jù)相關(guān)問(wèn)題提出解決措施。

一、對(duì)于整定計(jì)算的現(xiàn)狀分析

（一）、有一部分人認(rèn)為，整定計(jì)算如果通過(guò)故障計(jì)算模塊進(jìn)行完成的故障參數(shù)是較為合適的，同時(shí)也可以通過(guò)應(yīng)用分屏分表的技術(shù)得以完成。而另一部分人卻認(rèn)為，在整定計(jì)算當(dāng)中是屬于線性流程，則是需要通過(guò)一個(gè)故障參數(shù)只計(jì)算一個(gè)。所以，在二者之間各存在利弊的矛盾，對(duì)此，絕大部分人還主要是傾向于第二種方式，在第一種方式中它不僅要在進(jìn)行整定計(jì)算之前來(lái)確定故障參數(shù)，同時(shí)還要對(duì)其參數(shù)做詳細(xì)的描述并進(jìn)行分析，主要體現(xiàn)在故障的位置、運(yùn)行的主要方式、主要類型以及計(jì)算值等一系列的問(wèn)題，但對(duì)于這種描述是非常繁瑣的，并且進(jìn)行查詢時(shí)也是非常復(fù)雜的。而一般第二種方式在獲取故障的參數(shù)時(shí)是相對(duì)直接的，會(huì)出現(xiàn)重復(fù)計(jì)算的現(xiàn)象，然而對(duì)于這種現(xiàn)象已經(jīng)不放在主要位置了。

（二）、由于在整定計(jì)算過(guò)程中，其所有的運(yùn)行方式都是通過(guò)程序自動(dòng)完成的。同時(shí)，在整定計(jì)算當(dāng)中運(yùn)行組合的方式上，主要是應(yīng)用了阻抗矩陣的方法從而提高了傳統(tǒng)的運(yùn)行方法，而傳統(tǒng)的運(yùn)行方式在選擇上面也只是考慮到對(duì)整定保護(hù)的母線和在側(cè)母線上面線路和電源的運(yùn)行方法的改變，而從改進(jìn)的方法上主要是考慮到系統(tǒng)中環(huán)路上運(yùn)行方式所具有的特殊性，但也可以有效的確保定值的合理性以及正確性。然而，也會(huì)存在選擇基于耦合度方法，主要是應(yīng)用元件再同被保護(hù)的設(shè)備之間，由耦合度的大小來(lái)判斷對(duì)故障電流所產(chǎn)生的影響，所以可以減少選擇運(yùn)行方式的主要范圍。相對(duì)比，計(jì)算機(jī)通過(guò)自動(dòng)考慮的運(yùn)行方式，如果是應(yīng)用傳統(tǒng)的方法是比較簡(jiǎn)單的，而得到的定值也是不準(zhǔn)確的，而應(yīng)用所有的運(yùn)行方式又較為復(fù)雜，并且運(yùn)行方式存在的數(shù)量很大，所以，在整定計(jì)算中的故障參數(shù)可以選擇應(yīng)用運(yùn)行方式的組合，而且讓用戶自行調(diào)整和設(shè)置。

（三）、在一些文獻(xiàn)當(dāng)中主要是通過(guò)應(yīng)用專家系統(tǒng)進(jìn)行整定計(jì)算，也認(rèn)為它是實(shí)現(xiàn)整定計(jì)算的最為適用的途徑之一，但通過(guò)實(shí)踐表明并指出該系統(tǒng)并沒(méi)有對(duì)其合理的進(jìn)行解決，仍會(huì)存在一些問(wèn)題并需要研究和解決。因此，只有通過(guò)實(shí)現(xiàn)軟件必須具備一定的實(shí)用性以及通用性才是重要的條件，同時(shí)認(rèn)為只有實(shí)現(xiàn)軟件的通用性和實(shí)用性才是最為關(guān)鍵的。

（四）、在實(shí)踐中表明，由于在整定計(jì)算中應(yīng)用全自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)方案并沒(méi)有起到很大的作用，也不是非常實(shí)用，所以要根據(jù)在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中啟動(dòng)多種模式并存的方法，并同意用戶可以根據(jù)不同電網(wǎng)的主要特點(diǎn)來(lái)選用合理的模式。

（五）、在整定計(jì)算軟件不斷深入的研究過(guò)程當(dāng)中，其軟件在功能方面也逐漸的有所豐富，對(duì)于早期的軟件相比，只是強(qiáng)調(diào)了整定計(jì)算的過(guò)程階段卻減少了一些環(huán)節(jié)的應(yīng)用，因此，在當(dāng)前整定計(jì)算當(dāng)中，主要系統(tǒng)都是一體化的，一般包括了繪制電網(wǎng)圖形、保護(hù)配置的管理與錄入、設(shè)備的參數(shù)、整定計(jì)算、保護(hù)定值的管理以及生成等多方面的功能。另外，在定值仿真校驗(yàn)功能當(dāng)中，其主要的功能就是可以擺脫保護(hù)定值，并且在保護(hù)后才可以知道正確與否，它增加了一種驗(yàn)證的方法。

二、對(duì)繼電保護(hù)的具體要求

（一）、繼電保護(hù)具有一定的可靠性。所謂可靠性指的就是在保護(hù)裝置所保護(hù)的范圍內(nèi)出現(xiàn)了應(yīng)該動(dòng)作的故障，它必須可靠動(dòng)作；并且該保護(hù)在其它不應(yīng)該動(dòng)作的情況下，它都不得誤動(dòng)作。

（二）、繼電保護(hù)具有一定的選擇性，這主要是指在其裝置動(dòng)作時(shí)，只是通過(guò)切除元件或者是故障線路，從而減少停電的范圍，確保了部分沒(méi)有故障的電網(wǎng)可以繼續(xù)運(yùn)行。在具有選擇性的保護(hù)時(shí)，應(yīng)全面考慮到斷路器或者是繼電保護(hù)可能會(huì)出現(xiàn)拒絕的動(dòng)作，所以，必須要配置后備保護(hù)。

（三）、繼電保護(hù)具有一定的靈敏性，主要指的是繼電保護(hù)不管是在何種方式下運(yùn)行，在只要保護(hù)范圍內(nèi)出現(xiàn)的故障都可以正確的進(jìn)行反應(yīng)，它具有一定的靈敏性。

（四）、繼電保護(hù)具有一定的速動(dòng)性，它主要指的是可以對(duì)故障進(jìn)行快速的切除。當(dāng)故障被切除以后它可以快速提高其運(yùn)行地穩(wěn)定性，從而降低損壞的程度，方便電動(dòng)機(jī)可以自動(dòng)保護(hù)。在電力系統(tǒng)當(dāng)中一般對(duì)繼電保護(hù)的速動(dòng)性是有著具體要求的，主要是根據(jù)系統(tǒng)的被保護(hù)元件的情況而定的。

三、在繼電保護(hù)整定計(jì)算當(dāng)中的主要問(wèn)題

在電力系統(tǒng)中，應(yīng)用較為廣泛的就是可以反應(yīng)單側(cè)電氣量的繼電保護(hù)系統(tǒng)，主要有電流保護(hù)、相間距離保護(hù)以及接地距離的保護(hù)等方面，它作為具有固定動(dòng)作特性的一種非自適應(yīng)繼電保護(hù)，它的整定值是可以通過(guò)離線計(jì)算所獲得的，同時(shí)在運(yùn)行當(dāng)中會(huì)保持不變。

（一）、在整定計(jì)算中會(huì)有相應(yīng)的規(guī)程當(dāng)作參考，同時(shí)也會(huì)存在一定的問(wèn)題。一方面，作為規(guī)程只能是給出一定原則性的要求，卻不可能對(duì)所有問(wèn)題都給出細(xì)致的原則。而另一方面，對(duì)于每個(gè)原則性的要求都必須要有適用的范圍，具體情況是不可能全部描述出來(lái)的。所以，在整定計(jì)算當(dāng)中應(yīng)依據(jù)電網(wǎng)的運(yùn)行要求、主要結(jié)構(gòu)以及選擇保護(hù)配置等方面的合理整定原則，而這也是通過(guò)在整定經(jīng)驗(yàn)中所得出的。在電流保護(hù)定值的整定計(jì)算中主要有幾項(xiàng)原則：（1）可以根據(jù)躲本線路末端的變壓器在低壓側(cè)故障時(shí)的三相短路電流進(jìn)行整定。（2）可以根據(jù)躲本線路的末端出現(xiàn)故障時(shí)其最大三相短路電流進(jìn)行整。（3）可以根據(jù)本線路的末端出現(xiàn)故障時(shí)，它具有靈敏度的整定。

（二）、如果從幾項(xiàng)原則方面理解，它們之間是具有矛盾性的。因?yàn)樵谠瓌t2當(dāng)中表明了在一段保護(hù)的范圍的線路要小于全長(zhǎng)，而原則1和3卻表明在一段保護(hù)的范圍內(nèi)會(huì)超出本線路。具體來(lái)講，在原則2當(dāng)中它主要是適用在整定線路為聯(lián)絡(luò)線的情況下，也就是相鄰的元件具有配合線路。在原則1和3當(dāng)中，主要是適用于整定線路為終端線的時(shí)候，也就是相鄰的元件只是具有終端變壓器，而變壓器一般會(huì)配備內(nèi)部故障的速動(dòng)保護(hù)裝置，包括了瓦斯保護(hù)以及差動(dòng)保護(hù)等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)的范圍可以超出全長(zhǎng)的線路。但是，通常變壓器的阻抗性會(huì)比較大，如果根據(jù)原則1當(dāng)中的整定定值一般會(huì)比較低，它一方面可以保護(hù)線路的全長(zhǎng)，而另一方面也提高了其靈敏度。所以，應(yīng)用原則3進(jìn)行計(jì)算，是可以達(dá)到靈敏度的要求，也提高了保護(hù)的要求。

（三）、進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，由于不同原理都具有不同的要求，但是都必須要滿足它的靈敏性以及選擇性，所以在整定計(jì)算當(dāng)中應(yīng)必須進(jìn)行考慮，并分析選擇哪種運(yùn)行方式當(dāng)作計(jì)算的主要依據(jù)。當(dāng)對(duì)電流主進(jìn)行保護(hù)時(shí)，一般主要是根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行方式最大值進(jìn)行計(jì)算保護(hù)定值的，通常在最大運(yùn)行方式下才能確保其選擇性.而余的運(yùn)行方式都可以確保其選擇性。

結(jié)論

總而言之，在當(dāng)前的整定計(jì)算軟件當(dāng)中仍會(huì)存在很多不完善的地方，并且需要不斷的改進(jìn)，所以就需要繼電保護(hù)的整定計(jì)算共同努力進(jìn)步。從而在繼電保護(hù)方面，應(yīng)對(duì)整定計(jì)算系統(tǒng)做更加深入的理解，力爭(zhēng)達(dá)到完整的需要，而并不是僅僅通過(guò)人工計(jì)算所制作的一個(gè)軟件，所以，如果是這種系統(tǒng)并沒(méi)法有太大的應(yīng)用價(jià)值。此外，在開(kāi)發(fā)軟件的同時(shí)，必須要根據(jù)開(kāi)發(fā)軟件的主要技術(shù)、相關(guān)理論以及通過(guò)科學(xué)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。因此，只有通過(guò)雙方的共同努力，從而實(shí)現(xiàn)它更為強(qiáng)大的實(shí)用性、精準(zhǔn)性以及通用性發(fā)展前景。

[1]曹國(guó)臣、王海軍、蔡國(guó)偉.繼電保護(hù)整定計(jì)算方法存在的問(wèn)題與解決對(duì)策[J].中國(guó)電機(jī)工程

[2]學(xué)報(bào).2003(10).覃丙川.110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)整定計(jì)算專家系

[3]統(tǒng)[D].廣西大學(xué)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化.2002.沈明浩.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算[J].中國(guó)

[4]新技術(shù)新產(chǎn)品,2011(18).王慧芳.繼電保護(hù)整定計(jì)算軟件中的若干問(wèn)

[5]題分析[J].繼電器,2006(12).王慧芳、姚勇、何奔騰.電網(wǎng)繼電保護(hù)整定計(jì)200算4(軟21件).的實(shí)用性研究[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化.

[6]鄧健、宋瑋、張明霞等.基于組件技術(shù)的繼電200保4護(hù)整定計(jì)算軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].繼電器（32.）