基于非狹域角度對(duì)繼電保護(hù)問(wèn)題和問(wèn)題元件判斷分析

譚志聰 ，曾 斌

廣東電網(wǎng)公司佛山供電局，廣東佛山 528500

電網(wǎng)若想實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行，首先應(yīng)當(dāng)做好的就是繼電保護(hù)工作，近一段時(shí)期以來(lái)來(lái)，國(guó)家電網(wǎng)建設(shè)的面積與規(guī)模都呈現(xiàn)出不斷擴(kuò)大的趨勢(shì)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)運(yùn)行方式變?yōu)閺?fù)雜化與多樣化多向發(fā)展。電網(wǎng)環(huán)境的復(fù)雜，讓廣域繼電保護(hù)工作必須應(yīng)對(duì)全新的戰(zhàn)略調(diào)整，舊有的繼電保護(hù)手段中有很多亟待解決的問(wèn)題。及時(shí)研究出可以準(zhǔn)確快速識(shí)別隔離故障的方法，讓廣域保護(hù)原理、配置計(jì)劃更加便捷適應(yīng)，是電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵內(nèi)容。

1 廣域繼電保護(hù)工作的完成方式略析

在現(xiàn)有的技術(shù)條件水平下，可以幫助廣域繼電保護(hù)達(dá)到功能實(shí)現(xiàn)的基方法可以從以下兩個(gè)方面加以考慮，第一個(gè)是自我調(diào)節(jié)在線(xiàn)整定式廣域繼電保護(hù)工作。通俗來(lái)講，此種類(lèi)型的廣域繼電保護(hù)工作重點(diǎn)指用事件觸發(fā)當(dāng)作調(diào)節(jié)基礎(chǔ)，再對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的具體環(huán)節(jié)實(shí)施持續(xù)跟蹤，達(dá)到保護(hù)定值計(jì)算及在線(xiàn)處理優(yōu)化。這樣做的根本目標(biāo)是避免廣域繼電保護(hù)處于應(yīng)用實(shí)踐過(guò)程中發(fā)生繼電保護(hù)的適配不合理障礙，同時(shí)能夠提升保護(hù)靈敏性的工作內(nèi)容。第二個(gè)是從故障元件判別方向加以考慮的廣域繼電保護(hù)工作，通俗來(lái)講，此種類(lèi)型的廣域繼電保護(hù)工作重點(diǎn)是指通過(guò)依靠電網(wǎng)系統(tǒng)里面的多點(diǎn)廣域測(cè)量信息，再以不同的故障判別手段選取為參考，達(dá)到電網(wǎng)里面故障元件實(shí)際發(fā)生位置的準(zhǔn)確判定，這樣可以進(jìn)一步發(fā)揮出繼電保護(hù)的實(shí)用性?xún)?yōu)勢(shì)。同在線(xiàn)整定式廣域繼電保護(hù)的方法比起來(lái)，這個(gè)故障元件判別手段無(wú)需整定計(jì)算過(guò)程，能夠在很短的時(shí)間里保證廣域后備保護(hù)工作的有效性，與此同時(shí)還可以對(duì)廣域后備保護(hù)的發(fā)生時(shí)間加以控制，較具有實(shí)用性?xún)?yōu)勢(shì)。

2 如何進(jìn)行故障元件判別的幾個(gè)問(wèn)題

2.1 電壓故障分布情況

以某個(gè)單一元件舉例，同單一元件相對(duì)應(yīng)的故障判別，在原理上通常會(huì)涉及到很多方面，其中有電流差動(dòng)、縱聯(lián)方向及縱聯(lián)距離等。需要加以注意的是：電流差動(dòng)受限于采樣的同步精確性要求，因此較易出現(xiàn)視角缺失，工作難度很大?？v聯(lián)距離和縱聯(lián)方向兩個(gè)方面所涉及到的故障問(wèn)題同樣會(huì)有應(yīng)用性能角度的不完善。對(duì)電壓故障發(fā)生情況上涉及到的元件判別及故障處理，可以讓上面的問(wèn)題得到有效解決。這種故障元件的判別原理是先對(duì)線(xiàn)路一個(gè)方向的電流、電壓故障分量加以測(cè)定，得出準(zhǔn)確數(shù)值，再根據(jù)此方向數(shù)值通過(guò)科學(xué)方法得到另一個(gè)方向的數(shù)值。在這種方法的帶動(dòng)下，可以幾乎在同時(shí)得到兩邊位置的電壓電流估算值及實(shí)際值。通過(guò)實(shí)踐研究可以發(fā)現(xiàn)，在故障因?yàn)橥獠吭蛩鸬那闆r下，線(xiàn)路兩邊的故障電壓分量測(cè)量結(jié)果同估算結(jié)果是類(lèi)似的?？墒窃诠收媳旧頌橥獠吭驎r(shí)，線(xiàn)路整體至少某個(gè)方向電壓故障實(shí)際值同估量之間存在顯著差異，這樣便能夠形成故障元件判別根據(jù)。對(duì)于故障元件進(jìn)行判別，其工作原理是參考負(fù)序判別、正序判別元件和零序判別三個(gè)類(lèi)型。這些判別優(yōu)勢(shì)可以準(zhǔn)確地判定出內(nèi)外故障負(fù)接地故障、相間短路故障。而很重要的一點(diǎn)是，在電壓故障分布時(shí)的元件判別時(shí)，只是對(duì)遠(yuǎn)方電壓幅值數(shù)據(jù)形成了明確要求，廣域同步采樣方面的精準(zhǔn)程度尚未曾做出統(tǒng)一規(guī)定，因此只保證故障兩邊特征校正達(dá)到基本同步便可。從這樣的分析當(dāng)中我們能夠發(fā)現(xiàn)，這種原理應(yīng)用手段可以避免潮流變化因素的影響，繼而達(dá)到故障線(xiàn)路的有效識(shí)別。

2.2 綜合廣域阻抗情況

由于要照顧到廣域電流同普通電流二者存在著一定的區(qū)域差動(dòng)范圍線(xiàn)路數(shù)量的不一致性，則會(huì)產(chǎn)生同普遍意義電流差動(dòng)相比區(qū)別明顯的靈敏度指標(biāo)變化，靈敏度指標(biāo)變化主要會(huì)受到線(xiàn)路電容指標(biāo)影響，影響程度隨具體情況而有所區(qū)別。出現(xiàn)這種變化的原因是線(xiàn)路數(shù)量的不同給對(duì)應(yīng)差異性分布電容電流造成了影響。本文所探討的基于綜合廣域阻抗情況下的故障元件判別，在工作原理上基本可以實(shí)現(xiàn)分布電容影響克服，與此同時(shí)達(dá)到靈敏度上的高效性。從這個(gè)方面進(jìn)行分析，可以說(shuō)，把綜合式阻抗同廣域繼電保護(hù)工作結(jié)合起來(lái)產(chǎn)生的故障元件判別，首先在原理上便具有非常顯著的優(yōu)勢(shì)。再對(duì)仿真算法里面的數(shù)據(jù)加以驗(yàn)證分析，最終得到可靠結(jié)果，在對(duì)這種故障元件的判別手段進(jìn)行處理的過(guò)程中，能夠產(chǎn)生很可靠的耐過(guò)渡電阻功能、較低級(jí)別的轉(zhuǎn)換式故障、較高級(jí)別的靈敏度以及選相性功能的優(yōu)越性，是應(yīng)當(dāng)給以特別關(guān)注的。

2.3 概率識(shí)別下的信息融合

為了達(dá)到對(duì)傳統(tǒng)廣域繼電保護(hù)出現(xiàn)的計(jì)算量太高、保護(hù)判斷出現(xiàn)偏差等問(wèn)題的控制，同時(shí)能夠讓信息容錯(cuò)水平得到提升，便要求使用概率識(shí)別基礎(chǔ)上的信息融合手段。簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)，概率識(shí)別控制下的信息融合手段其具體功效是：其技術(shù)在所設(shè)定的全部廣域范圍內(nèi)某個(gè)固定時(shí)刻產(chǎn)生多處類(lèi)型完全不同故障概率極低，這就讓該技術(shù)只面向本有限廣域區(qū)域中的單一元件實(shí)施故障識(shí)別及相應(yīng)的編碼處理，直接造成后期計(jì)算時(shí)的搜索范圍控制。還有另外一點(diǎn)優(yōu)勢(shì)是：引入故障識(shí)別概率的計(jì)算手段，能夠保證故障元件達(dá)到更有效判別。在當(dāng)前，故障識(shí)別概率在正常工作運(yùn)行的平穩(wěn)狀態(tài)下，可以達(dá)到分組判斷編碼適應(yīng)度的效果。通過(guò)計(jì)算方式輔助，得到的故障識(shí)別，其概率數(shù)值如果越大，那么它所對(duì)應(yīng)的元件發(fā)生故障的概率也就越高，這就就能夠有效判定元件故障的存在。

3 結(jié)論

目前我國(guó)電力系統(tǒng)需要探討的一項(xiàng)重點(diǎn)課題就是廣域繼點(diǎn)保護(hù)問(wèn)題，為了達(dá)到電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作的可靠性以及高效性，也為了保障電力系統(tǒng)達(dá)到靈敏性要求，使其數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)控制及信號(hào)發(fā)送交換等項(xiàng)內(nèi)容科學(xué)穩(wěn)定，便應(yīng)當(dāng)在系統(tǒng)大局的戰(zhàn)略要求出發(fā)，注意加強(qiáng)電力系統(tǒng)全面的規(guī)劃?rùn)z測(cè)與維修維護(hù)，從根本上提升廣域繼電保護(hù)、故障原件判別等項(xiàng)工作的效果，帶動(dòng)大電網(wǎng)全面發(fā)展。

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