電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中斷故障自動判別系統(tǒng)研究與實現(xiàn)

趙鑫

國網(wǎng)雞西供電公司變電二次檢修中心，黑龍江雞西 158100

1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)概述

供電企業(yè)通過應(yīng)用該系統(tǒng)實現(xiàn)繼電保護(hù)端某個RTU 繼電保護(hù)中斷以后能自動判別以下通知遠(yuǎn)動值班人員。快速區(qū)分故障類型，及時采取相應(yīng)應(yīng)對方式，有效消除故障。為提高配電網(wǎng)安全運行水平，攻克配電網(wǎng)保護(hù)領(lǐng)域的世界性難題，電力系統(tǒng)聯(lián)合國內(nèi)外高校、科研單位和設(shè)備制造企業(yè)，組成“產(chǎn)、學(xué)、研、用”項目團隊，全力攻關(guān)配電網(wǎng)高靈敏高選擇性繼電保護(hù)技術(shù)。

2 變電站通訊監(jiān)測裝置是實現(xiàn)繼電保護(hù)靈動的基本功能

2.1 變電站通訊監(jiān)測裝置針對小電流接地系統(tǒng)接地故障保護(hù)原理不完善、動作不可靠的問題，首創(chuàng)暫態(tài)原理小電流接地故障保護(hù)理論與方法；針對傳統(tǒng)接地保護(hù)耐過渡電阻能力低的問題，首創(chuàng)小電阻接地系統(tǒng)高阻接地故障保護(hù)理論與方法；針對傳統(tǒng)相間短路三段式電流保護(hù)動作選擇性差、不適用于分布式電源接入的問題，首創(chuàng)分布式縱聯(lián)差動保護(hù)和高選擇性分級保護(hù)理論與方法，能夠減小故障停電范圍70%以上，且適用于分布式電源高度滲透以及閉環(huán)運行的配電線路。

2.2 在《配電網(wǎng)高靈敏高選擇性繼電保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用》項目攻關(guān)工作的基礎(chǔ)上，電力系統(tǒng)帶領(lǐng)科研團隊研制出配電網(wǎng)單相接地故障選線跳閘裝置、線路保護(hù)裝置、具有接地與短路故障保護(hù)功能的配電終端與一二次融合設(shè)備，構(gòu)成了配電網(wǎng)繼電保護(hù)的系統(tǒng)性解決方案。變電站通訊監(jiān)測裝置實現(xiàn)了配電網(wǎng)接地故障保護(hù)與暫態(tài)原理繼電保護(hù)技術(shù)的重大突破?；谂潆娋W(wǎng)高靈敏高選擇性繼電保護(hù)技術(shù)研發(fā)的保護(hù)裝置應(yīng)用于電力系統(tǒng)面對臺風(fēng)、雷擊、惡劣天氣的考驗，能夠快速就近隔離故障，應(yīng)用情況良好，取得了顯著的社會與經(jīng)濟效益。

2.3 繼電保護(hù)中心監(jiān)測軟件系統(tǒng)的應(yīng)用，繼電保護(hù)中心監(jiān)測軟件系統(tǒng)的高靈敏選擇性，是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)在實際工作的應(yīng)用范例，繼電保護(hù)中心監(jiān)測軟件系統(tǒng)徹底解決配電網(wǎng)故障切除時間長、停電范圍大的難題，推動配電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)及應(yīng)用進(jìn)入新時代，更好地服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展和人民美好生活。涉及電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的發(fā)、輸、變、配及重要用電設(shè)備的繼電保護(hù)專網(wǎng)設(shè)備，均已納入國家電網(wǎng)的統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計、運行和管理中。但是，現(xiàn)有繼電保護(hù)裝置還存在部分保護(hù)線路不滿足“雙通道、三路由”需求，專用纖芯承載保護(hù)通道運行方式不靈活等問題。

3 繼電保護(hù)實現(xiàn)光口直聯(lián) 使電力系統(tǒng)繼保業(yè)務(wù)全感知

3.1 當(dāng)前，國家電網(wǎng)已全面推進(jìn)繼電保護(hù)專網(wǎng)建設(shè)，烽火通信也積極跟進(jìn)國家電網(wǎng)需求，結(jié)合近幾年自主研發(fā)的多業(yè)務(wù)綜合承載光傳輸設(shè)備FonsWeaver 780C/D，推出2M 光和2M 電等多種繼電保護(hù)方案，繼電保護(hù)專網(wǎng)改造項目有效提高了當(dāng)前繼電保護(hù)業(yè)務(wù)的安全性和靈活性。2M 傳統(tǒng)繼保業(yè)務(wù)均通過2M光電協(xié)議轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)繼保裝置與各廠家的MSTP 設(shè)備對接，這意味著繼保業(yè)務(wù)的故障率會因2M 光電協(xié)議轉(zhuǎn)換器和多個光纖、光纜接口的引入成倍增加。

3.2 繼電保護(hù)2M 光接口盤，可實現(xiàn)繼保裝置和MSTP 設(shè)備的直接互聯(lián)，消除了2M 光電協(xié)議轉(zhuǎn)換器的安全隱患，從而減少了一級故障點；同時，也使得2M 繼保業(yè)務(wù)完全納入了MSTP網(wǎng)管，提升了業(yè)務(wù)傳輸信號性能指標(biāo)的實時監(jiān)控和管理能力；此外，還能更簡易的確定故障原因、快速定位故障點；而接線、布線的簡化，也簡化了施工，一定程度上節(jié)約了建網(wǎng)成本和后期運維成本。

3.3 而烽火通信的2M 電TPS 保護(hù)技術(shù)已成熟商用多年，該技術(shù)在原有網(wǎng)絡(luò)上新建一套繼電保護(hù)專網(wǎng)，實現(xiàn)了專網(wǎng)專用，滿足了國網(wǎng)繼電保護(hù)專網(wǎng)建設(shè)中配置兩條獨立的通信路由，既可以保持專用光纖簡單可靠、故障率低的優(yōu)勢，又可以發(fā)揮通信網(wǎng)絡(luò)電路調(diào)度靈活方便的優(yōu)勢。針對線路保護(hù)通信通道建設(shè)補強的開端，也是烽火通信與國家電網(wǎng)就繼電保護(hù)解決方案深入探討與合作的良好契機。面向未來，烽火通信將充分發(fā)揮自身的技術(shù)實力和服務(wù)能力，為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)專網(wǎng)建設(shè)保駕護(hù)航。

4 結(jié)語

綜上所述，繼電保護(hù)系統(tǒng)的投運必將為繼電保護(hù)相關(guān)單位到達(dá)現(xiàn)場能及時實踐表明該系統(tǒng)具有實用性和有效性。當(dāng)前，雞西供電公司歷經(jīng)十余年艱苦探索，項目團隊在《配電網(wǎng)高靈敏高選擇性繼電保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用》項目中取得重大突破，系統(tǒng)提出了暫態(tài)原理小電流接地故障保護(hù)、小電阻接地系統(tǒng)高阻接地故障保護(hù)、分布式縱聯(lián)差動保護(hù)和高選擇性分級保護(hù)等原理和技術(shù)。