電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算中運(yùn)行方式的組合探究

野夢(mèng)航

【摘 ?要】在電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，要結(jié)合實(shí)際情況來(lái)選擇合理的運(yùn)行方式，同時(shí)相應(yīng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)和所選用電力系統(tǒng)運(yùn)行方式具有相輔相成的作用，所以，在對(duì)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)整定計(jì)算中，要結(jié)合實(shí)際情況來(lái)分析，進(jìn)而有效提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的整定計(jì)算準(zhǔn)確度。本文就對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算中的運(yùn)行方式組合進(jìn)行深入探討。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);繼電保護(hù);整定計(jì)算;探討

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，社會(huì)各行業(yè)對(duì)于電力的需求也隨之增加，電力企業(yè)在這樣的環(huán)境下，需要不斷擴(kuò)大電網(wǎng)的規(guī)模，并使用一些參數(shù)高、容量大的電氣設(shè)備。在這樣的情況下，需要保證用戶供電的質(zhì)量及電網(wǎng)運(yùn)行安全變得非常重要。但是隨著電網(wǎng)容量增大及電壓等級(jí)提高，電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行將會(huì)受到各方面的影響，這樣將會(huì)使客戶用電質(zhì)量降低，也會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)無(wú)法安全可靠運(yùn)行，從而給電力企業(yè)的運(yùn)營(yíng)帶來(lái)安全隱患。當(dāng)電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中某一部位發(fā)生短路或其它故障時(shí)，線路中的繼電器能夠快速動(dòng)作切除故障，保護(hù)電力系統(tǒng)運(yùn)行安全，因此，選擇性能良好的繼電保護(hù)裝置對(duì)繼電保護(hù)來(lái)說(shuō)很重要。但是，進(jìn)行繼電保護(hù)整定計(jì)算在繼電保護(hù)中同樣重要，而且繼電保護(hù)整定計(jì)算不像電力系統(tǒng)中其他計(jì)算那樣簡(jiǎn)單，在計(jì)算過(guò)程中有很多問(wèn)題需要解決。

1、在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)運(yùn)行方式中對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的整定計(jì)算方法分析

繼電保護(hù)系統(tǒng)的整定計(jì)算應(yīng)用在傳統(tǒng)的繼電系統(tǒng)中，考慮的因素并不是很多，只需考慮經(jīng)常應(yīng)用的幾種運(yùn)行方式、電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響因素、電力系統(tǒng)特殊應(yīng)用方式等。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的步驟都比較簡(jiǎn)單，因此它的應(yīng)用范圍比較廣。但如今因?yàn)槿藗兊男枨螅虼穗娏ο到y(tǒng)的規(guī)模在不斷的擴(kuò)大，導(dǎo)致電力系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，在電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的選取過(guò)程中，忽略了規(guī)模擴(kuò)大的影響因素，最終致使繼電保護(hù)系統(tǒng)的整定計(jì)算中的固定值產(chǎn)生偏差，影響繼電保護(hù)系統(tǒng)整定計(jì)算的準(zhǔn)確率。在對(duì)傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)中，進(jìn)行繼電保護(hù)整定計(jì)算的過(guò)程中，只注重保護(hù)線路兩端最大值的變化，而忽略了線路的改變對(duì)相關(guān)數(shù)值的影響，使繼電保護(hù)整定計(jì)算的精確度降低。但是由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用范圍在不斷的擴(kuò)大，將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，能夠有效的提高繼電保護(hù)整定計(jì)算的精確度，相關(guān)數(shù)值的確定，也會(huì)根據(jù)多因素進(jìn)行確定，只有繼電保護(hù)整定計(jì)算的精準(zhǔn)度提升，才能提高電力設(shè)備故障的判斷的準(zhǔn)確性。

2、完善電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的選擇方案

2.1基本思路

在對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的選擇方面，還是要根據(jù)系統(tǒng)常見(jiàn)的運(yùn)行方式來(lái)計(jì)算數(shù)據(jù)，完善系統(tǒng)運(yùn)行方式要在電力系統(tǒng)傳統(tǒng)運(yùn)行方式相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的方法和原則經(jīng)過(guò)分析后是可以運(yùn)用到系統(tǒng)運(yùn)行方式的完善工作中的。（1）電力系統(tǒng)新的運(yùn)行方式的完善要運(yùn)用阻抗矩陣的方法對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行能力進(jìn)行分析，當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，要對(duì)故障進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，節(jié)點(diǎn)的計(jì)算可以采用阻抗的形式來(lái)表達(dá)，其公式為ZI=U，節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的對(duì)角線可以成為節(jié)點(diǎn)的自阻抗，由可以成為輸入阻抗，節(jié)點(diǎn)的阻抗矩陣的非對(duì)角線的數(shù)據(jù)可以稱為轉(zhuǎn)移阻抗，電力系統(tǒng)的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)部分都可以用阻抗的形式來(lái)表示系統(tǒng)的運(yùn)行情況。（2）在電力系統(tǒng)中，環(huán)路的形式或者電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化都可以用阻抗矩陣來(lái)表示，在已有的節(jié)點(diǎn)之間，使阻抗的連支斷開(kāi)，連支的斷開(kāi)會(huì)改變電力系統(tǒng)中電壓的分布，然而，由于電力系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)數(shù)是確定的，電力系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的，所以阻抗矩陣的描述也不會(huì)有太大的變化，在對(duì)環(huán)路的形式進(jìn)行描述時(shí)只需要對(duì)阻抗矩陣做局部的調(diào)整即可。在電力系統(tǒng)的環(huán)路上，環(huán)路的變化，其阻抗的表現(xiàn)形式也就不同。按照阻抗矩陣的特點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)處的阻抗矩陣代表整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)，是整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的綜合表達(dá)。在電力系統(tǒng)中，環(huán)路元件的斷開(kāi)會(huì)導(dǎo)致阻抗的變化。

2.2采用阻抗矩陣的形式完善電力系統(tǒng)運(yùn)行方式

當(dāng)繼電保護(hù)安裝在電力系統(tǒng)環(huán)路中時(shí)，待計(jì)算數(shù)值就是電力系統(tǒng)的最大零序電流，因此，需要分析在電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)位置的斷開(kāi)對(duì)于繼電保護(hù)定值的影響。以繼電保護(hù)系統(tǒng)中的單相短路電流為例，當(dāng)電力系統(tǒng)存在金屬性短路時(shí)，短路位置數(shù)值是I=Z=0，斷開(kāi)環(huán)路位置時(shí)，就會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式造成很大影響。電力系統(tǒng)其他節(jié)點(diǎn)的斷開(kāi)，也會(huì)造成電力系統(tǒng)故障值的變化，節(jié)點(diǎn)斷開(kāi)位置的邊界數(shù)值也需要重新計(jì)算，以此確定系統(tǒng)運(yùn)行的故障位置。電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)屬于單相短路接地時(shí)，就能夠通過(guò)阻抗參數(shù)的計(jì)算來(lái)選擇合適的電力系統(tǒng)運(yùn)行方式;而對(duì)于電力系統(tǒng)邊界電流短路接地，則可以通過(guò)阻抗矩陣表示，以選擇合適的電力系統(tǒng)重要線路運(yùn)行方式。大型電力系統(tǒng)環(huán)路運(yùn)行方式發(fā)生變化時(shí)，會(huì)影響繼電保護(hù)電流，必須通過(guò)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(jiàn)的完善方法。在操作時(shí)，對(duì)支路中各線路通過(guò)人工進(jìn)行預(yù)先的編號(hào)，再運(yùn)用計(jì)算機(jī)程序查找。

2.3運(yùn)行方式的查找計(jì)算與線路流程頻率運(yùn)用的解決

運(yùn)行方式的查找對(duì)于繼電保護(hù)整定計(jì)算來(lái)說(shuō)非常重要，但是目前在進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，一般會(huì)按照最不利的運(yùn)行方式進(jìn)行整定計(jì)算，這樣的整定計(jì)算雖然能夠有效保證靈敏度以及繼電保護(hù)的動(dòng)作值，但是現(xiàn)在對(duì)于最不利運(yùn)行方式的查找僅限于保護(hù)安裝母線的查找，同時(shí)對(duì)母線采用輪流斷開(kāi)的方式，這樣很難確定系統(tǒng)是否處在最不利運(yùn)行方式下。而且在整定計(jì)算時(shí)，一般采取母線斷開(kāi)的方式，這樣會(huì)使得計(jì)算中出現(xiàn)多次斷開(kāi)線路的情況，使得計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)重復(fù)，無(wú)法保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，也無(wú)法保證電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。在面對(duì)運(yùn)行方式的查找不足時(shí)，可以通過(guò)相關(guān)的軟件程序來(lái)確定電力網(wǎng)絡(luò)在開(kāi)路的情況下的擾動(dòng)源，通過(guò)確定擾動(dòng)源來(lái)確定繼電保護(hù)整定值的大致范圍，借助這樣的方式可以有效查找系統(tǒng)最不利的運(yùn)行方式。當(dāng)斷開(kāi)某一配電線路時(shí)，可以以該線路為圓心，由內(nèi)向外計(jì)算斷開(kāi)前后的短路電流，再根據(jù)計(jì)算結(jié)果來(lái)確定擾動(dòng)域的范圍，之后再通過(guò)相關(guān)軟件進(jìn)行整定計(jì)算，這樣就能減少線路開(kāi)斷的次數(shù)，從而減少線性流程的應(yīng)用，對(duì)于提高整定結(jié)果的準(zhǔn)確性有著很大的幫助，也能提高電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

2.4選擇通用度、靈活度更高的整定原則

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的整定計(jì)算需要以整定法規(guī)為基本準(zhǔn)則，整定計(jì)算實(shí)際進(jìn)行時(shí)，由于各地區(qū)電網(wǎng)地理位置、保護(hù)配置、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有較大差異性，因此整定計(jì)算存在很多特殊情況，各地區(qū)整定原則的選擇差異性也很大。要使整定計(jì)算能夠滿足各地區(qū)要求，需要保持整定風(fēng)格的統(tǒng)一性，即保持地方特色，在整定堆積的制定中，考慮到各個(gè)地區(qū)的風(fēng)格，使規(guī)程更有通用性。在繼電保護(hù)配置的安裝中，就可以選擇有本地風(fēng)格的整定原則。因此，整定計(jì)算需要有獨(dú)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(jì)算特殊用戶的繼電保護(hù)。

3、結(jié)束語(yǔ)

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算能夠?qū)ο到y(tǒng)故障診斷起到良好的作用，可以提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)特殊的運(yùn)行方式時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)繼電保護(hù)整定計(jì)算進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，要對(duì)故障進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，節(jié)點(diǎn)的計(jì)算可以采用阻抗的形式來(lái)表達(dá)，由于電力系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)數(shù)是確定的，電力系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的，所以阻抗矩陣的描述也不會(huì)有太大的變化，通過(guò)計(jì)算斷開(kāi)節(jié)點(diǎn)的邊界數(shù)值，來(lái)確定系統(tǒng)故障的位置。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司盤錦供電公司）