繼電保護(hù)定值自動(dòng)校驗(yàn)系統(tǒng)研究

朱耀軍

摘要：隨著電力行業(yè)的發(fā)展，機(jī)電保護(hù)的發(fā)展也日新月異。繼電保護(hù)裝置在確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行中起著重要作用。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大以及新能源的產(chǎn)生和直流輸電等新技術(shù)的應(yīng)用，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變得越來(lái)越復(fù)雜。由于系統(tǒng)供電方式的變化，設(shè)備的維護(hù)，新設(shè)備的運(yùn)行等電網(wǎng)運(yùn)行中的因素都會(huì)引起繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行方式發(fā)生相應(yīng)的變化，因此有必要對(duì)固定式調(diào)整設(shè)備內(nèi)部的價(jià)值配置。但是，運(yùn)行區(qū)域的定值內(nèi)容直接影響保護(hù)設(shè)備的實(shí)際功能邏輯。在調(diào)整運(yùn)行區(qū)域的定值內(nèi)容或切換運(yùn)行定值區(qū)域時(shí)，通常會(huì)從運(yùn)行中移除保護(hù)裝置。但是，作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵保護(hù)設(shè)備，一般不允許長(zhǎng)時(shí)間退出運(yùn)行，否則會(huì)危害電網(wǎng)設(shè)備和電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行?，F(xiàn)有的繼電保護(hù)局部運(yùn)行方式存在操作界面不友好，運(yùn)行效率低，不能在線(xiàn)運(yùn)行等缺點(diǎn)，難以滿(mǎn)足現(xiàn)代電網(wǎng)的運(yùn)行管理需求。使用統(tǒng)一的操作管理界面，可靠的信息傳輸和支持在線(xiàn)操作的繼電保護(hù)遠(yuǎn)程控制技術(shù)是理想的解決方案。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)定值;自動(dòng)校驗(yàn);系統(tǒng)研究

引言

縱觀(guān)全球的電力系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r，智能電網(wǎng)將是今后的主流趨勢(shì)。在智能電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大的背景下，電力行業(yè)對(duì)于繼電保護(hù)器也提出了更高的要求。顯然，繼電保護(hù)器已經(jīng)成為電力網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵性設(shè)備，它直接關(guān)乎電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行安全狀況，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的全面保護(hù)。當(dāng)前，電網(wǎng)智能化已經(jīng)在行業(yè)內(nèi)達(dá)成了共識(shí)，但總體來(lái)說(shuō)智能電網(wǎng)依然處于起步階段，它極易受到外界環(huán)境或者各類(lèi)驅(qū)動(dòng)因素的影響，由此引發(fā)了地區(qū)間智能電網(wǎng)發(fā)展不均衡的問(wèn)題。

1繼電保護(hù)仿真校驗(yàn)原理

目前，繼電保護(hù)在線(xiàn)仿真驗(yàn)證的主要方法有兩種，即定值判斷法和邏輯判斷法。原則上，定值判斷方法相對(duì)簡(jiǎn)單。它首先確定設(shè)備的故障類(lèi)型和位置，模擬獲得的故障電流和電壓，然后將獲得的故障信息與實(shí)際繼電保護(hù)裝置的定值進(jìn)行比較。如果從仿真獲得的信息滿(mǎn)足設(shè)置所需的動(dòng)作條件，則判斷設(shè)置值正確;否則，設(shè)置為正確。否則，輸出設(shè)置錯(cuò)誤信息。邏輯判斷方法的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算量小。首先，它模擬故障信息以判斷保護(hù)措施是否應(yīng)在故障下起作用，并將退出邏輯（例如跳閘信號(hào)，警報(bào)信號(hào)等）與實(shí)際設(shè)備進(jìn)行比較。該方法省去了保護(hù)的設(shè)定計(jì)算，只比較了保護(hù)動(dòng)作邏輯，仿真和驗(yàn)證速度更快。

2繼電保護(hù)定值自動(dòng)校驗(yàn)系統(tǒng)優(yōu)化

2.1編制定值單階段

基建單位提供新建、擴(kuò)建工程保護(hù)整定所需的基礎(chǔ)資料，檢修分公司提供技改工程保護(hù)整定所需的基礎(chǔ)資料。基礎(chǔ)資料主要包括設(shè)備變更單、保護(hù)裝置型號(hào)及說(shuō)明書(shū)、保護(hù)二次圖紙、保護(hù)裝置定值清單、CT變比等內(nèi)容。繼電保護(hù)整定人員負(fù)責(zé)收集繼電保護(hù)整定所需資料，基礎(chǔ)資料檢查無(wú)誤后，及時(shí)將信息錄入OMS系統(tǒng)的繼電保護(hù)二次設(shè)備臺(tái)賬，并啟動(dòng)編寫(xiě)整定方案，結(jié)合保護(hù)說(shuō)明書(shū)和打印的定值清單編制繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置定值單，通過(guò)OMS系統(tǒng)將定值單發(fā)給審核人。

2.2遠(yuǎn)方自動(dòng)調(diào)整定值的模式

保護(hù)裝置通常具有兩個(gè)或多個(gè)定值區(qū)域，以在不同的操作模式下存儲(chǔ)保護(hù)的定值，但是在正常操作中，只有一個(gè)定值區(qū)域作為運(yùn)行區(qū)域投入運(yùn)行。當(dāng)電網(wǎng)的運(yùn)行模式改變時(shí)，保護(hù)裝置主要通過(guò)切換定值區(qū)域來(lái)執(zhí)行間接調(diào)整模式，而僅少數(shù)情況需要直接調(diào)整當(dāng)前操作區(qū)域的定值內(nèi)容。換句話(huà)說(shuō)，保護(hù)裝置的每個(gè)可用的定值區(qū)域與特定的電網(wǎng)操作模式匹配，并且當(dāng)確定操作模式時(shí)，裝置的定值區(qū)域的切換目標(biāo)也很清楚。基于以上分析，提出了一種基于運(yùn)行模式識(shí)別的自動(dòng)調(diào)整模式。有必要收集變電站中測(cè)量設(shè)備的數(shù)據(jù)，并根據(jù)給定的邏輯確定保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行方式，然后根據(jù)實(shí)際情況之間的匹配關(guān)系將設(shè)備切換到相應(yīng)的目標(biāo)定值區(qū)域。操作模式和設(shè)備的定值區(qū)域。通過(guò)在站點(diǎn)控制層中設(shè)置自動(dòng)調(diào)整值系統(tǒng)，變電站可以完成跟蹤操作模式和調(diào)整保護(hù)裝置的值的整個(gè)過(guò)程。

2.3適時(shí)調(diào)整保護(hù)定值

智能電網(wǎng)具有極大的靈活性和不確定性，在運(yùn)行中很容易遇到各種情況。此時(shí)，設(shè)置保護(hù)值非常重要。如果電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行模式已更改，則還需要適當(dāng)調(diào)整相應(yīng)的保護(hù)設(shè)置值，以充分發(fā)揮繼電保護(hù)器對(duì)電流的保護(hù)作用。電網(wǎng)系統(tǒng)中涉及大量傳感器。在高敏感特性的作用下，它們很容易受到外部環(huán)境的影響，這將進(jìn)一步影響保護(hù)設(shè)置值。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，在電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，有必要密切注意周?chē)h(huán)境的變化，分析其對(duì)保護(hù)定值的影響，并根據(jù)以下內(nèi)容對(duì)保護(hù)定值進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。實(shí)際情況，為電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行提供保證。

2.4遠(yuǎn)方間接調(diào)整定值的模式

遠(yuǎn)方間接調(diào)整定值的工作模式是指遠(yuǎn)方采用切換裝置定值區(qū)的方式以達(dá)到間接調(diào)整保護(hù)裝置當(dāng)前運(yùn)行區(qū)定值的操作目標(biāo)。保護(hù)裝置一般配置“定值區(qū)號(hào)”參數(shù)作為當(dāng)前運(yùn)行區(qū)的設(shè)置接口。DL/T 667規(guī)約下，遠(yuǎn)方通過(guò)通用分類(lèi)服務(wù)寫(xiě)方式修改“定值區(qū)號(hào)”的實(shí)際值以實(shí)現(xiàn)切換裝置運(yùn)行區(qū)的操作。DL/T 860規(guī)約下，遠(yuǎn)方通過(guò)激活定值區(qū)Selec-tActiveSG服務(wù)實(shí)現(xiàn)切區(qū)操作。遠(yuǎn)方間接調(diào)整定值的工作模式需預(yù)先在裝置內(nèi)部根據(jù)應(yīng)用方式設(shè)置不同的定值內(nèi)容組合。實(shí)際運(yùn)行中，遠(yuǎn)方通過(guò)切換運(yùn)行定值區(qū)實(shí)現(xiàn)間接調(diào)整裝置定值的操作結(jié)果。該模式的通信交互過(guò)程簡(jiǎn)單可靠且延時(shí)固定，但不能對(duì)運(yùn)行定值區(qū)的內(nèi)容進(jìn)行個(gè)別調(diào)整，適用于方式調(diào)整頻繁但定值內(nèi)容組合固定的操作場(chǎng)合。

2.5OMS系統(tǒng)優(yōu)化

電力調(diào)度運(yùn)行管理OMS系統(tǒng)是集調(diào)度生產(chǎn)，專(zhuān)業(yè)管理和調(diào)度業(yè)務(wù)處理于一體的綜合調(diào)度管理系統(tǒng)。它是電力調(diào)度日常管理的信息平臺(tái)，承載著生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，技術(shù)管理，安全監(jiān)督和綜合事務(wù)管理等重要業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)范圍包括調(diào)度分析，大修計(jì)劃，運(yùn)行模式，繼電保護(hù)，調(diào)度自動(dòng)化，通訊和綜合管理，包括調(diào)度運(yùn)行管理，調(diào)度安全管理，調(diào)度專(zhuān)業(yè)管理和電網(wǎng)二次設(shè)備管理。 OMS系統(tǒng)中的繼電保護(hù)模塊包括輔助設(shè)備分類(lèi)賬管理，保護(hù)設(shè)置方案管理，保護(hù)設(shè)置訂單管理，保護(hù)設(shè)置訂單流程維護(hù)，查看流程圖和日志，電子簽名等功能。其中，繼電保護(hù)定值指令的下達(dá)流程包括專(zhuān)項(xiàng)保護(hù)驗(yàn)收，保護(hù)評(píng)審，保護(hù)批準(zhǔn)，設(shè)備管理單位驗(yàn)收，變電站部門(mén)第二班次，變電站人員驗(yàn)收，備案歸檔等9個(gè)過(guò)程。調(diào)度站，保護(hù)存檔和存檔。

2.6存檔階段

變電二次班組在定值執(zhí)行完成后在定值通知單上簽名和填寫(xiě)執(zhí)行情況和執(zhí)行日期，并對(duì)已執(zhí)行的繼電保護(hù)定值單進(jìn)行存檔。調(diào)度班根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)定值執(zhí)行人員反饋的執(zhí)行情況進(jìn)行詳細(xì)記錄，同繼電保護(hù)定值單存檔。地調(diào)繼保室將已執(zhí)行的繼電保護(hù)定值單進(jìn)行入冊(cè)、存檔。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，考慮到傳統(tǒng)定值比率的低效率和高風(fēng)險(xiǎn)，本文提出了一個(gè)突破性的定值固化系統(tǒng)，可以為電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造良好的環(huán)境。 該系統(tǒng)可以滿(mǎn)足各種類(lèi)型設(shè)備的兼容性要求。 模糊匹配方法基于統(tǒng)一的定值模板，可以完成頭部匹配，關(guān)鍵字匹配等工作，進(jìn)一步獲得設(shè)備的定值數(shù)據(jù)，并與標(biāo)準(zhǔn)定值進(jìn)行比較分析。 在專(zhuān)家系統(tǒng)定值固化方法的影響下，結(jié)合正反推理可以達(dá)到設(shè)備固化的效果。 仿真結(jié)果表明，所提出的系統(tǒng)可以為電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行創(chuàng)造一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境，有利于繼電保護(hù)和自動(dòng)化管理的順利實(shí)施。

參考文獻(xiàn)

[1]林傳偉，卓枕警，周健，等.福建電網(wǎng)遠(yuǎn)方不停電修改及核查定值系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2010，38（5）：107-110.

[2]宋海濤.微機(jī)保護(hù)定值管理及遠(yuǎn)方不停電整定技術(shù)和系統(tǒng)的研究[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2009.

[3]華煌圣，劉育權(quán)，王莉等.遠(yuǎn)方修改繼電保護(hù)定值的控制模型及其應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2012，36（16）：1-6.

[4]李寶樹(shù)，張建坡，李勇.繼電保護(hù)定值管理系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2009，37（6）：77-80.

[5]黃堅(jiān)明，黃春紅.微機(jī)保護(hù)不停電整定配置的功能及其應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2008，32（10）：104-107.