試析電力系統(tǒng)繼電保護定值的在線校核

【摘要】本文主要對繼電保護在線校核的概念以及相應(yīng)的方法進行簡要的說明與論述，并繼而介紹繼電保護在線校核的基本的結(jié)構(gòu)、工作模式等。

【關(guān)鍵詞】繼電保護；在線校核；保護范圍；選擇性

1、引言

隨著社會的發(fā)展，人們更加注重電力系統(tǒng)運行的安全問題，繼電保護裝置非常重要，在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。

無論是國內(nèi)還是國際上的一些實際事件證明，一般的，如果發(fā)生停電的范圍較大，且是大型設(shè)備引起的故障，其中重要的原因就是繼電保護裝置設(shè)置設(shè)置不合理，沒能達到相關(guān)的要求。

在實際的操作運作中，繼電保護裝置的定值和各項性能指標(biāo)是在其不運行的狀態(tài)下獲得的最大值與最小值，一般在運行中不進行調(diào)整。可是，在系統(tǒng)實際的運行過程中，系統(tǒng)的運作不斷發(fā)生變化，特別是在比較特殊的運作情況下，系統(tǒng)中設(shè)定的一些固定的標(biāo)準與數(shù)據(jù)有可能不夠靈敏，同時也不符合當(dāng)時的運行狀況，這樣就有可能增加發(fā)生安全隱患的可能。數(shù)據(jù)或者標(biāo)準如果不能及時調(diào)整或者變化，就有可能發(fā)生更大規(guī)模的停電事故。所以，要真正保證電力系統(tǒng)安全有序的運行，我們引進與采用了在線校核的方式與程序。所謂的在線校核就是指以實際的運行數(shù)據(jù)與依據(jù)，對實時的運行狀況進行針對性的保護性能的核準，從而能夠保證系統(tǒng)運行的安全性。

隨著人們生活質(zhì)量的提高，人們對電力電網(wǎng)的質(zhì)量要求也越來越高，在電力工程中已經(jīng)建設(shè)了電網(wǎng)專有的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和電網(wǎng)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠?qū)﹄娋W(wǎng)實際的運行數(shù)據(jù)與信息進行比較詳細的記錄與采集，從而，為在線校核準備了數(shù)據(jù)依據(jù)。并且，當(dāng)前，計算機技術(shù)水平不斷提高，硬件也日益發(fā)展，這就使軟件開發(fā)變得快捷且便利。在上述這樣的環(huán)境下，給在線校核提供了可靠的依據(jù)與前提，并保證了外部條件的充足。

2、在線校核的概念及其校驗方法

所謂的在線校核就是在電力系統(tǒng)的工作狀態(tài)下，獲取隨時的運行信息與數(shù)據(jù)，對運行的系統(tǒng)中的各種繼電保護定值的性能進行相應(yīng)的實時的校驗。其校驗的內(nèi)容涵蓋繼電保護的范疇以及選擇性；一旦發(fā)現(xiàn)不安全的因素就會發(fā)出報警信號，及時提醒技術(shù)人員作出實際的解決措施，保證整個工程的安全運行，在這種情況下，為電能調(diào)度及健康運行提供了有利的條件和因素。

對線路的保護實現(xiàn)安全合理校核是在線校驗的重中之重，線路保護工作是一項綜合系統(tǒng)的工作，并不是孤立存在的。

2.1線路保護靈敏度的在線校核

靈敏度在線校核，主要是看在系統(tǒng)運行中如果出現(xiàn)各種隱患或者故障，能否在最短時間內(nèi)做出反應(yīng)，計算公式如下：

Klm=IdzPIcurr

公式當(dāng)中，Idz代表保護動作的定值，Icurr代表保護所在線路末端發(fā)生不同類型接地故障時流過保護的最大零序電流。如果計算靈敏度過低，不能夠達到預(yù)設(shè)的要求，便給出報警信號。尤其注意，如果零序N段保護范圍不在規(guī)定的線路總長范圍內(nèi)，也需要引起重視，給出報警信號。

2.2線路保護選擇性的在線校核

一般狀況下，線路保護延時段的保護范圍要超出所在線路的長度與范圍，相鄰的線路保護有相互疊加的部分或者區(qū)域，所以，在對保護的線路急性選擇性校核過程中，重點是對重疊或者延時的相關(guān)部位進行保護，目的是保證在線校核的準確行。從目前的情況來看，存在的常見的問題主要有：

在對選擇性進行在線校核期間，必須對保護的范圍進行數(shù)次的核準與校驗。如果應(yīng)用折半法或插值法，就會使計算工作量變得過大，這樣就不能保證及時準確的反應(yīng)在線運行信息與數(shù)據(jù)，不能保證其關(guān)鍵的實時性。所以，必須要探究一種確定保護范圍的方法，更加便捷、準確的得出結(jié)論與信息。

通常狀況下，線路保護在線校核一旦確定好對象，就不能夠隨意的進行變更改動。所以，其阻抗矩陣在系統(tǒng)的運行過程中，在線校驗期間也是固定不變的。所以，我們確定使用阻抗矩陣法來確定保護范圍。該方法利用當(dāng)前系統(tǒng)對應(yīng)的阻抗矩陣和保護的定值，通過簡單的代數(shù)運算，可以確定保護的準確保護范圍。

3、在線校核系統(tǒng)的探討

3.1系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

在線校核系統(tǒng)包括三個層次：數(shù)據(jù)的獲取，定值的校核和結(jié)果的輸出。

1）數(shù)據(jù)的獲取

該層的功能是收集實現(xiàn)校核功能和保護動作模擬功能所需要的電力系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)。數(shù)據(jù)分為三個部分：系統(tǒng)基本參數(shù)、系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)以及預(yù)設(shè)置參數(shù)。系統(tǒng)的基本參數(shù)指電力系統(tǒng)中基本不變的數(shù)據(jù)，如發(fā)電、變電、輸電及其控制與量測設(shè)備的配置與參數(shù)，系統(tǒng)的設(shè)備信息與參數(shù)由人工輸入與維護；系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)包括反映開關(guān)開合或設(shè)備使用情況的量；預(yù)設(shè)置參數(shù)指用戶預(yù)先設(shè)定的用于程序判斷參數(shù)，如保護靈敏度上下限等。

2）定值的校核

定值校核功能是根據(jù)已知信息，確定電力系統(tǒng)當(dāng)前的運行方式，實現(xiàn)保護的各項性能指標(biāo)的校驗。該層包括兩個模塊：網(wǎng)絡(luò)分析模塊和在線校核模塊。網(wǎng)絡(luò)分析模塊指根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)，確定整個系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)和運行狀態(tài)；在線校核模塊指在給定的校核標(biāo)準下，實現(xiàn)系統(tǒng)線路保護定值的校核以及其他元件保護定值的校核。

3）結(jié)果的輸出

此階段主要是對輸出的信息與數(shù)據(jù)進行校驗與核準，對各種結(jié)果的查詢進行相應(yīng)的核準。一般，校驗結(jié)果表現(xiàn)能夠為多種形式，可以表現(xiàn)為圖表、文檔等，這樣可以方便對信息的查詢與存儲，同時還能夠以拓撲接線圖體現(xiàn)，更加便于結(jié)果的查詢與比較。在地圖上可以清楚直觀的顯示出運行和和在線校核結(jié)果，如果存在隱患，相應(yīng)的部位會顯示出不同的顏色或者作出相關(guān)的反應(yīng)。

3.2系統(tǒng)工作模式

所謂在線校驗，其工作時一般要保證系統(tǒng)在運行過程中，是對系統(tǒng)運行信息與數(shù)據(jù)實時的反應(yīng)與監(jiān)測。在這種操作模式下，所收集的狀態(tài)參數(shù)就是電力系統(tǒng)的實際運行信息與數(shù)據(jù)。系統(tǒng)對保護定值進行實時的檢查與校驗，能夠保證電力人員進行正確的合理的調(diào)度，從而制定科學(xué)的、具有針對性的方案，為解決事故提供可靠的依據(jù)與參考。

另外，此系統(tǒng)在離線的狀態(tài)下同樣能夠運行，此種狀況下，系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)要由用戶自行設(shè)定，系統(tǒng)可以對保護定值做出核準，判斷此定值是否具備合理性。

4、結(jié)束語

在市場經(jīng)濟條件下，電力系統(tǒng)之間的競爭不斷的加劇，繼電保護設(shè)置也需要不斷的運行各種新技術(shù)，不斷的發(fā)展存在的問題和隱患，采取及時的解決措施，保證系統(tǒng)的安全運行。上述這些都為在線校驗的研究與探討提供基礎(chǔ)條件與外部準備。在線校驗系統(tǒng)對系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)與定值進行及時的校驗，為相關(guān)工作人員的工作提供可靠的依據(jù)，有利于工作效率的提高以及電網(wǎng)運行的安全性。

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作者簡介

王曉梅，女，從事繼電保護及整定計算，1979.11.7，工程師，寧夏電力公司石嘴山供電局。