淺析電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的繼電保護(hù)防誤系統(tǒng)及工作方法

摘 要：文章分析了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的繼電保護(hù)防誤系統(tǒng)的技術(shù)背景，針對(duì)性地介紹了一種電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的繼電保護(hù)防誤系統(tǒng)及工作方法，介紹了繼電保護(hù)可靠性評(píng)估，相關(guān)技術(shù)方案，以及工作方法及相關(guān)步驟。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化；繼電保護(hù)；防誤系統(tǒng)；工作方法

1 概述

在電力系統(tǒng)中，為了保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要在設(shè)備的繼電保護(hù)中整定正確的參數(shù)。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生運(yùn)行方式改變時(shí)，有些設(shè)備的繼電保護(hù)需要根據(jù)方式的改變而修改參數(shù)。參數(shù)整定不正確會(huì)導(dǎo)致設(shè)備在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)不能做出正確的反應(yīng)，輕則造成停電，重則會(huì)造成人身傷害。

目前的電網(wǎng)中設(shè)備數(shù)量龐大，運(yùn)行方式變動(dòng)頻繁，設(shè)備繼電保護(hù)參數(shù)變動(dòng)特例多。目前的電網(wǎng)調(diào)度防誤系統(tǒng)不能給予這些設(shè)備的繼電保護(hù)防誤判斷和建議。

隨著電網(wǎng)的發(fā)展，越來越多的繼電保護(hù)類型及數(shù)量整定入變電站設(shè)備和線路設(shè)備中。繼電保護(hù)數(shù)據(jù)庫平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了本地區(qū)繼電保護(hù)整定參數(shù)和對(duì)應(yīng)的運(yùn)行方式匯集；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了本地區(qū)模型和實(shí)時(shí)運(yùn)行方式的匯集，為實(shí)現(xiàn)基于繼電保護(hù)數(shù)據(jù)庫平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)平臺(tái)的繼電保護(hù)防誤系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)。

2 繼電保護(hù)可靠性評(píng)估

在保護(hù)可靠性評(píng)估建模及指標(biāo)求解方面，系統(tǒng)級(jí)與裝置級(jí)采用的思路相似，主要有解析法和模擬法兩大類。解析法主要根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和元件的功能以及兩者之間的邏輯關(guān)系，建立可靠性概率模型，通過遞推或迭代等過程精確求解模型，從而計(jì)算出系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。優(yōu)點(diǎn)是具有清晰的物理概念，高精度的數(shù)學(xué)模型。缺點(diǎn)是系統(tǒng)規(guī)模增大計(jì)算量也會(huì)隨之增大。而模擬法是通過對(duì)概率分布采樣來進(jìn)行狀態(tài)的選擇和估計(jì)，是利用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法得到可靠性指標(biāo)，有Monte Carlo法等。模擬法具有比較直觀的特點(diǎn)，它的計(jì)算精度和計(jì)算時(shí)間緊密相關(guān)。目前保護(hù)可靠性評(píng)估中廣泛采用的主要是解析法，如Markov模型法、故障樹法、Go法等。但是現(xiàn)有的可靠性分析方法都存在一個(gè)明顯的缺陷，現(xiàn)有可靠性分析方法反映的 是繼電保護(hù)系統(tǒng)長期平均可靠水平，難以準(zhǔn)確、有效地反映繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性隨時(shí)間的變化，影響電力電網(wǎng)系統(tǒng)的正常、安全運(yùn)行。

3 技術(shù)方案

文章介紹一種基于電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的繼電保護(hù)防誤系統(tǒng)及工作方法，可實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)設(shè)備繼電保護(hù)裝置的參數(shù)防誤閉鎖和參數(shù)建議。該繼電保護(hù)防誤系統(tǒng)，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)包括拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)平臺(tái)，包括以下各功能模塊：數(shù)據(jù)接口模塊：用于從所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)平臺(tái)中讀取電網(wǎng)模型和電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)時(shí)方式信息；用戶交互模塊：獲取用戶當(dāng)前校驗(yàn)的繼電保護(hù)變更操作信息，發(fā)送前述信息給防誤建議模塊；接受防誤建議控制模塊反饋的判斷結(jié)果和參數(shù)修改建議，并返還給用戶；模型數(shù)據(jù)處理模塊：接受數(shù)據(jù)接口模塊讀取的所述信息，然后，判斷電網(wǎng)是否有運(yùn)行方式改變，如有，則進(jìn)行電氣島的分割和運(yùn)行參數(shù)分析；如無，待機(jī)；防誤建議控制模塊：用于比對(duì)用戶操作和專家?guī)斓牟僮鞑襟E，對(duì)比繼電保護(hù)整定參數(shù)是否和專家?guī)熘械囊恢拢罁?jù)專家?guī)爝M(jìn)行不同的閉鎖和建議；繼電保護(hù)數(shù)據(jù)庫：記載有電網(wǎng)中正在使用或備用的繼電保護(hù)定值單及其對(duì)應(yīng)的啟用條件；所述繼電保護(hù)數(shù)據(jù)庫連接所述防誤建議控制模塊。還包括專家?guī)炱脚_(tái)模塊：用于記錄電網(wǎng)中的常規(guī)約束條件及一般性操作步驟和本電網(wǎng)中的特例情況匯集；所述專家?guī)炱脚_(tái)模塊連接所述防誤建議控制模塊。

4 工作方法及相關(guān)步驟

（1）初始化用戶交互接口，進(jìn)行用戶操作指令的分解；用戶操作指令分為兩部分，第一部分是重新獲得電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行方式的指令，第二部分是介入到防誤建議控制模塊的用戶操作指令內(nèi)容；（2）根據(jù)所述第一部分用戶操作指令，判斷電網(wǎng)運(yùn)行方式是否改變，如否進(jìn)入步驟4，如是，繼續(xù)；（3）讀取新的拓?fù)淠Ｐ停蛔x取變化后的電網(wǎng)變化后的實(shí)時(shí)運(yùn)行圖；（4）參數(shù)分析；上個(gè)步驟所讀取的電網(wǎng)變化后的實(shí)時(shí)運(yùn)行圖傳輸給所述模型數(shù)據(jù)處理模塊，所述模型數(shù)據(jù)處理模塊按照電網(wǎng)變化后的實(shí)時(shí)運(yùn)行圖分割電氣島，并進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)分析，獲取電網(wǎng)變化后的實(shí)時(shí)運(yùn)行圖的特征參數(shù)；（5）將特征參數(shù)和繼電保護(hù)數(shù)據(jù)庫中的啟用條件進(jìn)行比對(duì)，再查詢與所述啟動(dòng)條件對(duì)應(yīng)的繼電保護(hù)定值單，得到特征參數(shù)對(duì)應(yīng)的電氣島繼電保護(hù)定值單；然后，在所述第二部分用戶操作指令基礎(chǔ)上進(jìn)行繼電保護(hù)操作步驟校驗(yàn)；（6）專家?guī)旖槿耄瑢?duì)上步驟獲得的校驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行操作比對(duì)、優(yōu)化操作步驟，形成優(yōu)化操作步驟和定值校驗(yàn)建議；（7）返回用戶；（8）結(jié)束。

文章介紹的繼電保護(hù)防誤系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理為：電網(wǎng)繼電保護(hù)防誤系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)接口從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)平臺(tái)獲取當(dāng)前電網(wǎng)模型及運(yùn)行方式信息，同時(shí)獲取用戶操作信息，通過模型數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行電氣島的分割，并進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)分析計(jì)算。依據(jù)運(yùn)行參數(shù)查找繼電保護(hù)數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)的定值單，并從專家?guī)熘胁檎覍?duì)應(yīng)的操作步驟和整定值建議在防誤建議模塊進(jìn)行比對(duì)分析并給出繼電保護(hù)防誤結(jié)果和操作建議。

文章介紹的系統(tǒng)適應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度發(fā)展的需要，根據(jù)電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)平臺(tái)和繼電保護(hù)數(shù)據(jù)庫的信息進(jìn)行繼電保護(hù)防誤操作校核與建議，可以最大限度的杜絕調(diào)度誤整定、漏整定的發(fā)生，尤其是無保護(hù)運(yùn)行開關(guān)、合解環(huán)開關(guān)誤動(dòng)作、繼電保護(hù)誤整定導(dǎo)致開關(guān)跳閘、誤停開關(guān)重合閘等事故的發(fā)生，對(duì)于保障電網(wǎng)的安全運(yùn)行有著重要的意義。繼電保護(hù)防誤平臺(tái)自動(dòng)適應(yīng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化和繼電保護(hù)數(shù)據(jù)更換，無需用戶實(shí)時(shí)維護(hù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，查找定值單數(shù)據(jù)，大大減輕了維護(hù)和使用工作量，提高了工作效率和電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的智能水平。既可以進(jìn)行電網(wǎng)繼電保護(hù)操作及開票的安全校核，也可以運(yùn)用于模擬環(huán)境中繼電保護(hù)部分的安全校核。

5 結(jié)束語

文章介紹的防誤閉鎖功能包括以下幾個(gè)方面：（1）斷路器繼電保護(hù)操作的防誤校核：具備開關(guān)充電時(shí)繼電保護(hù)操作的參數(shù)切換及 操作順序提示，線路代供線路繼電保護(hù)參數(shù)切換及操作順序提示，線路代供母線繼電保護(hù)參數(shù)切換及操作順序提示，合解環(huán)時(shí)線路繼電保護(hù)參數(shù)切換及操作順序提示等。（2）變壓器繼電保護(hù)操作的防誤校核：具備變壓器充電時(shí)繼電保護(hù)操作的參數(shù)切換及操作順序提示等。（3）母線繼電保護(hù)操作的防誤校核：具備母線充電時(shí)繼電保護(hù)操作的參數(shù)切換及操作順序提示等。（4）變電站內(nèi)部和變電站之間配合的繼電保護(hù)防誤校核：具備自投方式發(fā)生改變時(shí)繼電保護(hù)操作的參數(shù)切換及操作順序提示等。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：楊珊（1990-），女，漢族，福建南平市人，助理工程師，從事電力系統(tǒng)調(diào)度控制及繼電保護(hù)整定工作，研究方向電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化。