電力系統繼電保護整定計算中運行方式的組合問題

摘 要 電力系統運行方式需要以實際情況為依據，繼電保護系統也需要配合不同的電力系統運行方式，在充分分析電力系統運行方式的基礎上，能夠精確地完成繼電保護整定計算。由于電力系統傳統運行方式存在各種優缺點，因此需要對電力系統運行方式進行完善，以確保繼電保護整定計算能夠更為精確、有效。

【關鍵詞】電力系統 繼電保護 運行方式 整定計算 組合問題

電力系統的運行方式會根據實際運行情況做出調整，繼電保護系統作為電力系統的關鍵組成部分，需要根據電力系統運行方式的變化做出相應的變化，以配合其運行，因此，對繼電保護進行整定計算時，也必須對電力系統運行實際情況做出充分的考慮與分析，從而使繼電保護整定計算更為精確。

1 電力系統傳統運行方式中繼電保護整定計算方法分析

電力系統傳統運行方式的選擇原則是：以系統常見運行方式作為整定計算的依據，以外部系統的運行方式改變作為局部考慮因素，以電力系統特殊運行方式作為補算的依據。電力系統大多數時間都是正常運行，因此，繼電保護作用的發揮，也需要以正常運行方式為主要著眼點，最大限度保證正常運行狀態下，能夠提供繼電保護，而對于可能會出現的運行故障，則可以通過補算試調整定值。這一傳統運行方式，在很長時間內，對于電力系統大多數網架結構及系統方式的定值合理性有很大保障。

由于我國電力規模的不斷發展，系統規模、網架結構復雜化程度不斷提高，大環、小環相套，可掌控性逐漸降低，傳統運行方式的繼電保護選擇無法確保定值的準確性及合理性，因此，繼電保護整定計算方式的重新估算、整合成為電力系統發展的必然要求。整定計算技術及理念不斷完善，在選擇運行方式時，必須從便為合理有效的原則出發，選擇合適的運行方式，確保電力系統運行的穩定性。

2 電力系統運行方式的完善方法

2.1 基本思路

選擇電力系統運行方式時，依然需要從常見運行方式出發，獲取整定計算數據，對于系統運行方式的完善需要以這一計算數據為基礎，因此，在電力系統傳統運行方式及其原則的基礎上，進一步完善即能獲得完善電力系統運行方式的基本思路。一方面，要采用阻抗矩陣法分析系統運行能力，完善運行方式。電力系統運行故障時，需要分析故障的相關數據，運用阻抗的方式計算節點，使用公式為ZI=U，以節點阻抗矩陣對角線作為節點自阻抗，并由此輸入阻抗；以非對角線阻抗矩陣數據作為轉移阻抗，將每一個節點都以阻抗的形式表示出來，并以此表明系統運行的實際情況。另一方面，阻抗矩陣還能用來表示電力系統的環路運行方式及運行方式的變化，斷開已有節點間的阻抗連支，就能夠改變電力系統中的電力分布。由于電力系統中節點數的確定性與拓撲結構的穩定性，阻抗矩陣的表示也不會發生較大改變，因此，對于環路形式的描述，就可以通過局部調整阻抗矩陣完成。電力系統環路變化，也會使阻抗表現形式出現不同。根據阻抗矩陣特征，整個電力系統運行特點及運行方式的綜合表達就體現在了節點處的阻抗矩陣中。環路元件斷開時，電力系統阻抗就會發生變化。

2.2 采用阻抗矩陣的形式完善電力系統運行方式

當繼電保護安裝在電力系統環路中時，待計算數值就是電力系統的最大零序電流，因此，需要分析在電力系統節點位置的斷開對于繼電保護定值的影響。以繼電保護系統中的單相短路電流為例，當電力系統存在金屬性短路時，短路位置數值是I=Z=0，斷開環路位置時，就會對電力系統運行方式造成很大影響。電力系統其他節點的斷開，也會造成電力系統故障值的變化，節點斷開位置的邊界數值也需要重新計算，以此確定系統運行的故障位置。電力系統節點屬于單相短路接地時，就能夠通過阻抗參數的計算來選擇合適的電力系統運行方式；而對于電力系統邊界電流短路接地，則可以通過阻抗矩陣表示，以選擇合適的電力系統重要線路運行方式。大型電力系統環路運行方式發生變化時，會影響繼電保護電流，必須通過阻抗矩陣方法才能表示這種變化。支路追加法是另一種較為常見的完善方法。在操作時，對支路中各線路通過人工進行預先的編號，再運用計算機程序查找。

2.3 一體化整定計算系統的運用

通過一體化的整定計算系統，對電力系統運行進行“云計算”。通過整定計算系統，構建區域內電網數據模型，確保了等值數據在交換計算時的結果準確性。次一級單位可以通過IE瀏覽器在廣域網中對云計算中心進行訪問，查詢并計算數據，為整定人員數據計算提供了極大地便利。系統數據使用標準格式輸出，并且能夠與其他系統實現數據交互，便于調度系統拓展業務，也使電力系統繼電保護更為智能化。

2.4 選擇通用度、靈活度更高的整定原則

電力系統繼電保護的整定計算需要以整定法規為基本準則，整定計算實際進行時，由于各地區電網地理位置、保護配置、網架結構具有較大差異性，因此整定計算存在很多特殊情況，各地區整定原則的選擇差異性也很大。要使整定計算能夠滿足各地區要求，需要保持整定風格的統一性，即保持地方特色，在整定堆積的制定中，考慮到各個地區的風格，使規程更有通用性。在繼電保護配置的安裝中，就可以選擇有本地風格的整定原則。因此，整定計算需要有獨立性和可替換性，從而能夠保證通用性與專用性，用專用整定原則計算特殊用戶的繼電保護。

3 結語

電力系統繼電保護整定計算能夠有效地運用于系統故障診斷中，從而保障電力系統運行效率與穩定性。在電力系統運行方式較為特殊時，還需要從實際情況出發調整繼電保護整定計算。通過阻抗矩陣的方式分析電力系統的故障數據，對斷開節點邊界數值進行計算，就能夠明確系統故障位置。電力系統節點存在單相短路時，阻抗參數的確定就能夠為電力系統運行方式的選擇提供有效依據，而阻抗矩陣則能夠確保整定計算的精確性。信息化的發展，使云計算也進入到電力系統繼電保護整定計算領域，并實現了繼電保護、電力系統運行的智能化。

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作者簡介

曲曰陽（1988-），男，遼寧省普蘭店市人。助教。研究方向為電力系統分析，電力系統繼電保護，電氣控制。

作者單位

綏化學院 黑龍江省綏化市 152061endprint