配網(wǎng)保護參數(shù)管理及智能整定計算系統(tǒng)開發(fā)

原璐璐 劉寧寧

摘 要：隨著經(jīng)濟和各行各業(yè)的快速發(fā)展，配電網(wǎng)是整體電網(wǎng)系統(tǒng)中的重要一環(huán)，如何正確地進行保護配置，有效地隔離故障，是配網(wǎng)工作人員必須考慮的問題。隨著電網(wǎng)建設的發(fā)展，配網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，其所擁有的基礎數(shù)據(jù)也越來越龐大，而目前基本上都是以人工紙質(zhì)的方式來上報和保存配網(wǎng)設備基礎參數(shù)，這樣極易造成新舊參數(shù)混淆及基礎參數(shù)丟失、不完整等情況。一旦基礎參數(shù)丟失或不完整，就會影響定值計算的準確性，最終導致電力系統(tǒng)的可靠性降低。鑒于此，開發(fā)了配網(wǎng)保護參數(shù)管理及智能整定計算系統(tǒng)，該系統(tǒng)可直接進行參數(shù)的報送與審批，與之前的人工紙質(zhì)上報以及審批相比，從源頭上解決了基礎參數(shù)數(shù)據(jù)龐大、不易管理等問題。該系統(tǒng)還可通過GIS系統(tǒng)獲取相應的SVG單線圖文件，生成對應配網(wǎng)相關的變電站以及站外的所有線路，然后將已通過審批的基礎參數(shù)自動關聯(lián)到相關的設備，在定值計算時直接調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的參數(shù)，從而確保定值計算的準確性，提高電力系統(tǒng)的可靠性。

關鍵詞：配網(wǎng)保護;參數(shù)管理;保護定值

引言

配網(wǎng)中保護的迅速動作對于故障的切除十分關鍵，尤其是隨著新能源的接入，潮流方向的不確定性增加，需要提出一種適應現(xiàn)階段電網(wǎng)發(fā)展的保護配合機制。提出了一種基于粒子群算法的雙向整定過電流保護配合多目標優(yōu)化方法。首先闡明了過電流保護整定優(yōu)化的配合原理，分析了雙向整定過電流保護的動作特性，說明了其保護原理，并建立了雙向整定過電流保護的數(shù)學模型，以保護裝置總動作時間最小和雙向整定過電流保護元件數(shù)量最小為目標，考慮常規(guī)的保護約束和動作時間約束。

1配電線路常見故障

配電線路常見故障包括外力故障、短路故障、設備故障等。第一種是外力故障，外力故障是由于各種外力導致的故障。例如，市政施工影響。在施工過程中破壞了配電線路，進而影響到配電系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。第二種是短路故障，這種災害主要是由于自然災害引起的。常見的自然災害有雷電事故。在發(fā)生雷電災害時，雷電產(chǎn)生的強大電流會擊穿電線的絕緣體，導致線路出現(xiàn)短路，進而影響到電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。第三種是設備故障，電力設備在長時間使用之后會出現(xiàn)故障，影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

2定值的自動整定計算

2.1關聯(lián)基礎參數(shù)計算相關定值

在以往的配網(wǎng)整定計算中，都是由相關的整定計算人員人工計算需要整定的定值。而在該系統(tǒng)中，可通過識別SVG文件解析出的對應的線路，將線路上的開關設備自動關聯(lián)到填報審批后的參數(shù)，再根據(jù)相關規(guī)則對線路上的開關進行整定，從而得出相應的整定定值。在整定過程中，該系統(tǒng)能夠同時整定一條線路上所有開關的定值，并根據(jù)上下級關系、整定原則等對定值進行校驗。這種使用系統(tǒng)整定的原理級定值，不僅解決了存在人工誤差的問題，而且使得繼保整定計算工作更加方便快捷。

2.2雙向整定過電流保護原理

在傳統(tǒng)方向過電流保護配置中，需要考慮分布式電源接入之后的雙向潮流的影響，即對于方向保護元件，潮流方向一般為從母線流向線路為保護的正常狀態(tài);而考慮分布式電源后，分布式電源的潮流方向可能會從線路流向母線，造成了保護元件不能夠正確對潮流方向做出判斷。部分傳統(tǒng)過電流保護裝置由雙向保護元件替代，從而提高動作可靠性、減少動作總時間。雙向保護元件可以有效解決分布式電源帶來的雙向潮流問題。

2.3引入自動化聯(lián)防控制技術

人力巡檢已經(jīng)不能滿足時代發(fā)展的要求，需要引入信息化技術來加強對供電線路的維護管理和狀態(tài)檢測。目前自動化聯(lián)防控制技術能夠有效地完成狀態(tài)檢測和故障檢測。比如當供電線路出現(xiàn)局部故障時，通過聯(lián)防技術能夠?qū)⒐收暇€路的各種電力參數(shù)反饋給相關處理單元，通過對這些參數(shù)的計算和分析來判斷電網(wǎng)線路是否運行在一個穩(wěn)定的狀態(tài)區(qū)間。這種信號的反饋主要是通過饋線來反饋完成的。在發(fā)現(xiàn)故障時可以及時啟動繼電保護系統(tǒng)以及繼電器等設備，將故障從正常線路中隔離開來，減少故障的進一步影響。

2.4配網(wǎng)故障定位功能設計與應用

基于故障指示器的配網(wǎng)故障定位功能設計與應用。故障指示器的配網(wǎng)故障定位系統(tǒng)組成為故障指示器、集中器和主站三大部分，由故障指示器拓撲分析、同線路故障事件匹配、電流跳變及配變失壓告警匹配和普通斷路器分析等模塊組成。故障指示器拓撲分析模塊通過GIS拓撲分析可獲得定位故障區(qū)上游和下游指示器，并將該段區(qū)域范圍發(fā)給配電網(wǎng)自動系統(tǒng)，最終傳遞給調(diào)度員。普通斷路器分析模塊能通過訪問配網(wǎng)的自動化系統(tǒng)設備模塊來搜索故障指示器動作所在線路中是否有普通斷路器，并將信息反饋給故障定位系統(tǒng)，使得調(diào)度員對故障線路的地理信息準確把握?；谂渥兪焊婢呐渚W(wǎng)故障定位功能設計與應用。當配變診斷到了停/復電告警時，會將這些信息傳遞給計量自動化系統(tǒng)主站，最終生成矩陣信息。根據(jù)邏輯推理形成的診斷結果傳送到信息發(fā)布模塊和統(tǒng)計模塊?；谂渥兪焊婢呐渚W(wǎng)故障定位平臺可快速實現(xiàn)配變通電的診斷。而平臺又能快速識別各類故障停電，實現(xiàn)快速定位故障。實現(xiàn)對搶修人員進行搶單并進行搶修搶單，極大地提高了搶修效率。

2.5電網(wǎng)智能調(diào)度控制系統(tǒng)的應用軟件

基本構架是由多個區(qū)塊組成的。（1）第一區(qū)塊是屬于基礎平臺的區(qū)塊，連接著主網(wǎng)調(diào)度和配網(wǎng)調(diào)度。在主網(wǎng)調(diào)度中有運行監(jiān)控、仿真培訓、可視化展示、網(wǎng)絡分析、潮流計算和安全分析;在配網(wǎng)調(diào)度中有配網(wǎng)圖資管理、配網(wǎng)運行監(jiān)控、配網(wǎng)網(wǎng)絡分析和配網(wǎng)故障處理。（2）第二區(qū)塊分別有配網(wǎng)搶修調(diào)度、GIS圖模服務、用電信息采集、調(diào)度OMS以及Web服務。在這一個基本構架中間，有一個接口服務是利用正反物理隔離的原理連接著第一區(qū)塊與第二區(qū)塊的。主配網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中的調(diào)度關注重點內(nèi)容和調(diào)度員日常關注重點內(nèi)容有著比較大的區(qū)別。在基礎平臺第一區(qū)塊中主網(wǎng)調(diào)度，實行數(shù)據(jù)共享，實時服務，并且采集相關的數(shù)據(jù)，對配網(wǎng)進行改造和維持配網(wǎng)的正常輸出與運作。

2.6加強設備的維護管理

為了更好地保障電力設備工作在一個穩(wěn)定的環(huán)境，而且容易導致設備的性能受損，影響正常生產(chǎn)作業(yè)。為了更好地提高設備的使用和管理效率，可以從以下幾個方面著手。第一，撰寫安全使用手冊，針對不同的電力設備，根據(jù)設備運行的特點以及經(jīng)常出現(xiàn)的故障，將這些故障寫進安全手冊當中，從而更好地指導操作人員進行使用和操作。第二，為了完善設備的使用效率，需要建立嚴格的設備管理制度。這些制度主要包括如何使用設備、安全使用流程，以及相關的人員安排等。

結語

配電線路長期處在惡劣的環(huán)境當中，在運行過程中容易出現(xiàn)各種故障。這就需要供電企業(yè)重視輸配電線路的運行工作，加強對線路的維護和檢查工作，將更加智能化的技術應用到供電線路的維護當中，從而提升供電線路維護的質(zhì)量和效率。對配網(wǎng)原理級與裝置級保護定值進行整定計算，自動生成定值單與計算書，自動拓撲識別與生成線路簡化圖，并根據(jù)拓撲關系識別上下級保護配合關系，實現(xiàn)了配網(wǎng)繼電保護定值的智能整定。

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