繼電保護整定計算方法存在的問題與解決對策

王毓芳+張治高

摘要：在電力系統(tǒng)運行的過程中，由于自然、人為的因素或者故障設(shè)備等原因而引發(fā)的故障日益增多，這不僅影響了配電網(wǎng)的正常運行，而且極易導(dǎo)致配電網(wǎng)發(fā)生斷線現(xiàn)象的發(fā)生，從而造成區(qū)域停電的現(xiàn)象，甚至造成人員傷亡事故。文章針對當(dāng)前我國繼電保護整定計算方法中存在的問題進行了細(xì)致的探討分析，并提出了相應(yīng)的解決策略。

關(guān)鍵詞：繼電保護；整定計算方法；配電網(wǎng)斷線

中圖分類號：TM77 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）01-0063-02

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展、社會的不斷進步，無論是社會生產(chǎn)還是人們?nèi)粘Ｉ顚τ秒娏康男枨蠖既找嬖黾?，因此，保證配電網(wǎng)的正常運轉(zhuǎn)顯得至關(guān)重要。當(dāng)前，我國的電力系統(tǒng)已經(jīng)獲得了較大的發(fā)展與改善，由于使用大容量、高參數(shù)的設(shè)備使得電力的穩(wěn)定性以及動力設(shè)備的安全性得到了有效的提高。實際上，由于自然、人為的因素或者設(shè)備故障等原因而引發(fā)的配電故障不斷增多，這嚴(yán)重影響了整個電力設(shè)備的運行安全與穩(wěn)定性，同時造成了一定的經(jīng)濟損失，使社會生產(chǎn)與人民生活受到限制。因此，在當(dāng)前的電力保護系統(tǒng)之中，繼電保護工作顯得日益重要。

1 關(guān)于繼電保護整定計算的概述

目前，我國高壓電網(wǎng)中，廣泛在應(yīng)用繼電保護裝置，其主要的保護方式有繼電器保護、零序電流保護以及距離保護等。這些保護方法及保護措施采取的是一種具有固定行為特征且不具有自適應(yīng)能力的繼電保護整定，通過對整定值進行離線計算的方式獲得和維持不變的操作，從而依據(jù)繼電保護整定計算的原則，保證這些繼電保護整定方式不會受到影響，這是進行計算機整定過程中的重要環(huán)節(jié)。在實際的高壓電網(wǎng)的繼電保護整定的計算過程中，通常采用相分量法與序分量法計算的模式，這是當(dāng)前我國電力系統(tǒng)中最常見的計算措施與計算方式；另外采用的是故障電氣繼電保護裝置整定值的計算方式，這種方法是通過繼電保護在電力系統(tǒng)之中的適應(yīng)性以及電壓的變化量而進行合理分析與整定計算的過程。

2 繼電保護整定計算方法存在的問題

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，繼電保護整定計算方法雖然得到了較大的改善，但是目前在計算的過程當(dāng)中依然存在著許多的問題，主要包括以下五方面：

（1）在對于非全相震蕩狀態(tài)下，電力系統(tǒng)正序網(wǎng)的斷相口位置的開路電壓參數(shù)，進行繼電保護整定計算的過程中，由于沒有考慮到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對于繼電保護整定計算結(jié)果所產(chǎn)生的影響，進而導(dǎo)致計算誤差的問題尤其嚴(yán)重，最后可能導(dǎo)致整定計算的結(jié)果出現(xiàn)誤差。

（2）在通過繼電保護整定計算方式對分支系數(shù)進行計算的過程中，由于沒有考慮到電力系統(tǒng)分布式電源的運行變化情況和趨勢，從而致使分支系數(shù)自身也產(chǎn)生嚴(yán)重的誤差，最終致使整定計算的結(jié)果出現(xiàn)誤差。

（3）在實際對電力系統(tǒng)的繼電保護中，延時時段的動作值參數(shù)進行整定計算的時候，因為錯誤地引入分支系數(shù)，進而導(dǎo)致繼電保護整定值的計算結(jié)果也出現(xiàn)錯誤，這一問題可能導(dǎo)致整定計算結(jié)果出現(xiàn)誤差。

（4）在實際的分支系數(shù)計算的過程中，由于對線性流程的應(yīng)用較高，分支系數(shù)的計算將會出現(xiàn)嚴(yán)重的重復(fù)性的問題，這可能致使致繼電保護的整定計算速率受到限制。

（5）在進行繼電保護整定計算的過程當(dāng)中，如果只采取將繼電保護所處線路的母線斷開的方式，則不能有效地確定何種方式不利于電力系統(tǒng)的運行，這可能使整個電力系統(tǒng)產(chǎn)生故障事故的范圍擴大。

3 關(guān)于整定計算方法存在問題的解決對策

3.1 斷相口開路電壓的計算

3.1.1 問題分析。在進行繼電保護整定計算的過程中，由于注重對電力系統(tǒng)的運行線路在非全相運行且存在明顯震蕩狀態(tài)下而產(chǎn)生的電壓與電流參數(shù)的計算，可能會導(dǎo)致開路電壓參數(shù)在計算過程中存在較大的計算量。導(dǎo)致這一問題的根本原因是：首先，發(fā)電機的等值電勢和等值阻抗參數(shù)計算要通過暫態(tài)穩(wěn)定的方式來計算；其次，發(fā)電機的等值電勢和等值阻抗參數(shù)都會隨著電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化而產(chǎn)生相應(yīng)的變化，因此在每次進行網(wǎng)絡(luò)操作時，都要對上述參數(shù)進行重新計算，進而致使計算量過大的

問題。

3.1.2 解決對策。如果出現(xiàn)上述問題，可以采取以下策略來解決：在對斷相口開路電壓進行計算的過程中，一般假設(shè)該線路兩側(cè)的發(fā)電機實電勢的幅值參數(shù)都保持恒定的狀態(tài)，通過這種方式可以合理地簡化繼電保護整定計算。但是這種計算方式忽略了正序網(wǎng)相口開路電壓的參數(shù)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)狀態(tài)下的影響，對于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的情況，將會致使繼電保護整定計算的結(jié)果出現(xiàn)錯誤。

3.2 運行方式查找的計算

3.2.1 問題分析。在運行方式查找計算的過程中，整定計算存在的問題包括以下兩方面：

第一，對于電力系統(tǒng)運行中最不利的運行方式的查找，不僅能夠輔助繼電保護的動作值，而且有助于校驗靈敏度的參數(shù)計算。但是在現(xiàn)階段，還無法實現(xiàn)精確的查找，這導(dǎo)致在實際中，繼電保護整定計算對于電力系統(tǒng)運行中最不利的運行方式無法精確地找出。

第二，在計算機的輔助作用下，繼電保護整定計算常常出現(xiàn)同一條線路重復(fù)斷開的問題。這是由于在計算機輔助的過程中，當(dāng)前所使用的線性流程方式所導(dǎo)致的。在多次的開斷操作之下，不僅影響繼電保護整定計算的準(zhǔn)確性，而且也無法保證電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3.2.2 解決對策。對于繼電保護整定計算在運行方式查找中存在的問題，可以通過以下對策來解決：首先，要利用相關(guān)的計算機程序來確定開斷線路狀況下的擾動區(qū)域，以此來確定繼電保護整定結(jié)果的取值范圍，進而查找出電力系統(tǒng)運行中最不利的運行方式；其次，通過計算機輔助，進而完成對繼電保護整定計算的過程中，應(yīng)該參考開斷線路循環(huán)趨勢的方式，對整定計算的順序進行二次組合，以免出現(xiàn)線路頻繁開斷的現(xiàn)象。

4 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，用電需求日益加劇，對于電力企業(yè)來說，保證供電的安全性與穩(wěn)定性顯得至關(guān)重要。在實際地電力系統(tǒng)運行過程中，為了促使電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)，要特別注重繼電保護整定計算方法中存在的問題，要及時地采取相應(yīng)的解決措施，以便保證電力系統(tǒng)能夠正常地運行，從而保證為社會生產(chǎn)和生活提供持續(xù)不斷的電量，這不僅有利于企業(yè)長期穩(wěn)定的發(fā)展，而且有利于社會經(jīng)濟效益的提高。

參考文獻

[1] 陳朝暉，周紅陽，石東源.大型互聯(lián)電網(wǎng)繼電保護

整定計算數(shù)據(jù)一體化管理系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)自動化，

2012，36（3）.

[2] 陳永林.電力系統(tǒng)繼電保護的計算機整定計算[M].

北京：水利電力出版社，2010.

[3] 王為.繼電保護整定計算方法存在的問題與解決對策

[J].科學(xué)與財富，2012，（11）.

作者簡介：王毓芳（1974—），湖北十堰人，國網(wǎng)湖北省電力公司十堰供電公司工程師，研究方向：繼電保護整定計算。endprint