適應(yīng)智能電網(wǎng)的有限廣域繼電保護(hù)分區(qū)與跳閘策略探究

楊少雄

摘要：隨著電力行業(yè)的迅速發(fā)展與信息技術(shù)的進(jìn)步，智能電網(wǎng)覆蓋范圍逐年擴(kuò)張，這在很大程度上滿足了人們靈活化、智能化的電力需求。為進(jìn)一步保障智能電網(wǎng)的安全性與穩(wěn)定性，維護(hù)社會生活有序化發(fā)展，給民眾提供一個更好的用電環(huán)境，很多先進(jìn)的電力企業(yè)開始探究適應(yīng)智能電網(wǎng)的有限廣域繼電保護(hù)分區(qū)系統(tǒng)與對應(yīng)的跳閘策略，并取得了一定的成就。文章就適應(yīng)智能電網(wǎng)的有限廣域繼電保護(hù)分區(qū)系統(tǒng)與跳閘策略進(jìn)行了相關(guān)的論述與分析。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);有限廣域繼電保護(hù)分區(qū);跳閘策略

引言：智能電網(wǎng)因其自愈性、兼容性、交互性、安全性等突出的優(yōu)勢，使得電力系統(tǒng)更為穩(wěn)定，而繼電保護(hù)技術(shù)作為其關(guān)鍵技術(shù)，亦得到了廣泛的應(yīng)用，在很大程度上維護(hù)了電網(wǎng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。而為實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的長久運(yùn)行，很多電力企業(yè)技術(shù)人員開始深入探究適應(yīng)智能電網(wǎng)的有限廣域繼電保護(hù)分區(qū)與跳閘策略，目的是進(jìn)一步提升智能電網(wǎng)的適應(yīng)性，使其能夠更加安全穩(wěn)定運(yùn)行。

一、適應(yīng)智能電網(wǎng)的有限廣域繼電保護(hù)分區(qū)系統(tǒng)

基于社會的廣泛需求，電網(wǎng)規(guī)模呈現(xiàn)逐年擴(kuò)張狀態(tài)，電網(wǎng)負(fù)荷相比以往來說亦有所提升。但是在電網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大的同時，電力企業(yè)傳統(tǒng)形式的后備保護(hù)整定配合愈加苦難。能夠遇見的是，電力企業(yè)在設(shè)備儀器檢修與維護(hù)進(jìn)程中，構(gòu)建靈活、安全、節(jié)能、高效的智能化電網(wǎng)，正成為其轉(zhuǎn)型發(fā)展進(jìn)程中的瓶頸所在。而適應(yīng)智能電網(wǎng)的有限廣域繼電保護(hù)分區(qū)系統(tǒng)的出現(xiàn)與發(fā)展為該項問題的解決提供了新的方式與思路。

有限廣域繼電保護(hù)系統(tǒng)主要包括變電站區(qū)域網(wǎng)、子站控制單元、有限廣域繼電保護(hù)集中決策系統(tǒng)等各項功能系統(tǒng)或者網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成。在建設(shè)保護(hù)分區(qū)系統(tǒng)進(jìn)程中，不必要進(jìn)行廣域區(qū)間內(nèi)各種信息互換，在應(yīng)用信息技術(shù)、科技發(fā)展等各項便利條件的同時，完善繼電保護(hù)決策，是廣域保護(hù)系統(tǒng)未來階段的發(fā)展趨勢。值得注意的是，整體繼電保護(hù)系統(tǒng)在建設(shè)過程中需對應(yīng)的保障通信系統(tǒng)支撐，如此能夠讓整個系統(tǒng)在可控制、可約束范圍內(nèi)。在相量測量、廣域測量兩個系統(tǒng)的快速發(fā)展進(jìn)程中，以全站信息為基礎(chǔ)的同步數(shù)字體系迅速成型并發(fā)展。在該種發(fā)展模式下，環(huán)網(wǎng)信息有著較高的傳輸性能，能夠?qū)⒄w過程的仿真通信延時控制在24ms之內(nèi)，如此能夠較大程度的便利很多冗余復(fù)雜信息量本身的故障研究，并根據(jù)其具體特征提出合理的決策建議。在決策單元選擇相應(yīng)的原理進(jìn)行保護(hù)雙重化配置設(shè)置之后，能夠保障其基本判別故障的有效性、可靠性[1]。

二、適應(yīng)智能電網(wǎng)的有限廣域跳閘策略

1.識別故障

進(jìn)行跳閘處理并采取對應(yīng)的策略，其關(guān)鍵點(diǎn)是進(jìn)行故障識別，按照識別失效元件與故障元件的信息，與后備保護(hù)進(jìn)行配合，以此來保護(hù)界定區(qū)域內(nèi)的各項元件，以此來達(dá)到故障區(qū)域縮小或者失效元件處理，避免其造成更廣區(qū)域的停電，這對于保證持續(xù)供電有著積極的意義。在有限廣域繼電保護(hù)系統(tǒng)中，能夠通過以下方式進(jìn)行故障識別：

其一，進(jìn)行子站外故障識別，例如線路故障識別等，該種類型的故障通常是涵蓋子站的有限廣域中心站完成相關(guān)處理操作，并將距離故障元件接近的子站當(dāng)做后備站點(diǎn)，通過遠(yuǎn)程中心完成系列故障識別工作;其二，進(jìn)行子站內(nèi)故障識別，通常也會涵蓋中心站識別，例如常見的母線故障識別等，同樣是通過遠(yuǎn)程中心完成系列故障識別工作;其三，主要識別范圍是邊界子站區(qū)間內(nèi)發(fā)展的各種故障，該種類型的故障識別一般是多方中心站復(fù)合控制下完成各項后備保護(hù)動作。

2.系統(tǒng)運(yùn)行整體流程

系統(tǒng)運(yùn)行整體流程主要分為以下三個階段：其一，在故障發(fā)生后，中心站有限廣域集中決策模塊能夠第一時間感知到，并迅速判斷出現(xiàn)故障的元件，再按照故障位置選擇適宜的故障識別模式;其二，按照故障模式類型，中心站會選擇最佳子站，使其以后備保護(hù)策略存在，然后向?qū)?yīng)的子站進(jìn)行后備保護(hù)指令發(fā)送;其三，系統(tǒng)會自行判別后備保護(hù)整體啟動條件是否滿足運(yùn)行所需，若是滿足，系統(tǒng)會按照對應(yīng)站點(diǎn)的接線方式、運(yùn)行方式制定后備動作策略。在解除故障之后，命令自動解除，整體系統(tǒng)恢復(fù)一般運(yùn)行狀態(tài)[2]。

3.跳閘策略

斷路器失靈后產(chǎn)生的各項損失相比于各項事故狀態(tài)來說遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如，因此綜合考慮失靈保護(hù)，對于有限廣域繼電保護(hù)系統(tǒng)跳閘策略有著一定的經(jīng)濟(jì)意義。而跳閘核心任務(wù)為：通過繼電保護(hù)系統(tǒng)故障進(jìn)行結(jié)論判別，借助跳閘為對應(yīng)系統(tǒng)實(shí)施可靠、有效主保護(hù)，降低經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)前階段選擇的跳閘策略包括以下兩種：

其一，近后備指令。首先進(jìn)行故障元件檢索，判斷其歸屬于哪一項斷路器，其后再將其作為后備一級保護(hù)動作元件，再將保護(hù)元件短路、失靈的跳閘二級動作保護(hù)元件啟動，以此來應(yīng)對突發(fā)狀況;其二，遠(yuǎn)后備指令。檢索故障元件與連接線路斷路器，視其為遠(yuǎn)后備動作元件，最后進(jìn)行跳閘動作啟動。

4.更新變電設(shè)備

在智能電網(wǎng)的變電運(yùn)行過程中，其中變電設(shè)備質(zhì)量與變電系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性與安全性有著直接的關(guān)聯(lián)，若是變電設(shè)備出現(xiàn)較大的問題，會引發(fā)智能電網(wǎng)出現(xiàn)各種形式的故障問題，若是有安全隱患還會造成跳閘。特別是一些運(yùn)行良久的變電設(shè)備，其本身缺乏相應(yīng)的保養(yǎng)與維護(hù)，且其本身工作模式已經(jīng)逐漸難以適應(yīng)智能電網(wǎng)需求，因此需進(jìn)行相應(yīng)設(shè)備的及時更新，保證其各項功能的完整性，避免因設(shè)備問題造成跳閘。還要求相關(guān)巡檢人員能夠加強(qiáng)對各項變電設(shè)備的巡視與檢查工作，在發(fā)現(xiàn)其故障問題時能夠及時的采取相應(yīng)的應(yīng)對策略，避免其損失進(jìn)一步擴(kuò)大的同時，匯報主管部門安排檢修工作，以此來保障其長久運(yùn)行。

結(jié)語：綜述，文章就適應(yīng)智能電網(wǎng)的有限廣域繼電保護(hù)分區(qū)與跳閘策略進(jìn)行了論述與分析，強(qiáng)調(diào)了其對于智能電網(wǎng)長久運(yùn)行的重要性，要求相關(guān)技術(shù)人員在探究過程中能夠應(yīng)用相關(guān)科技理論、信息技術(shù)、先進(jìn)設(shè)備設(shè)施區(qū)完善有限廣域繼電保護(hù)分區(qū)系統(tǒng)并根據(jù)各種狀況制定相應(yīng)的跳閘策略，以此來為民眾提供一個更好的用電環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1]振興，尹項根，張哲等.有限廣域繼電保護(hù)系統(tǒng)的分區(qū)原則與實(shí)現(xiàn)方法[J].電力系統(tǒng)自動化，2019（19）：53-57.

[2]尹項根，汪旸，張哲.適應(yīng)智能電網(wǎng)的有限廣域繼電保護(hù)分區(qū)與跳閘策略[J].中國電機(jī)工程學(xué)報，2019（07）：1-7.