電力系統(tǒng)繼電保護(hù)定值在線安全預(yù)警系統(tǒng)

何萍

摘要：繼電保護(hù)定值指的是保證現(xiàn)代的大型電網(wǎng)資源安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。現(xiàn)有的離線定值要考慮最壞的情況，如：沒有足夠的靈活性和多樣性，不能符合現(xiàn)代智能網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)。因此，提出了一種繼電保護(hù)的在線預(yù)警系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用。繼電保護(hù)定值的繼電保護(hù)可以提高實(shí)際操作中繼電保護(hù)的適應(yīng)性，通過在線預(yù)警來(lái)改變繼電保護(hù)的無(wú)效值。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，開發(fā)一個(gè)在線早期預(yù)警系統(tǒng)，定義繼電保護(hù)的意義，可以大大提高電力系統(tǒng)的可靠性和實(shí)際價(jià)值。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)定值;在線預(yù)警系統(tǒng);實(shí)際應(yīng)用;預(yù)想運(yùn)行方式

智能電網(wǎng)是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Γ梢源龠M(jìn)能源節(jié)約和減少排放，是實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的重要保證。隨著時(shí)間的推移，電源的振幅和速度也在不斷地變化。電子計(jì)算技術(shù)以及多媒體通信技術(shù)的持續(xù)的發(fā)展，為繼電保護(hù)的設(shè)備注入了新的“血液”，并且被廣泛的應(yīng)用于繼電保護(hù)技術(shù)，繼電器保護(hù)定值具有信息化、無(wú)線通信、知識(shí)主義、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、壓力控制、數(shù)據(jù)映射和連接整合等發(fā)展特征。繼電器保護(hù)裝置對(duì)電網(wǎng)的要求的執(zhí)行，在很大程度上取決于繼電保護(hù)計(jì)算的可靠性。確保網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行的一個(gè)重要因素是：有效的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管和安裝繼電保護(hù)裝置。

一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)定值

傳統(tǒng)的繼電保護(hù)值是在大方式下建立的，在小方式之中進(jìn)行校核，一旦確定了定值后，在操作過程中定值將會(huì)保持不變。然而，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生變化運(yùn)行方式時(shí)，保護(hù)定值可能不符合敏感性和選擇性的要求。

1.合理的保護(hù)定值對(duì)系統(tǒng)的可靠性和良好運(yùn)作具有非常重要的意義。近年來(lái)，對(duì)于保護(hù)定值的校核來(lái)說(shuō)，其已經(jīng)從離線校核轉(zhuǎn)變?yōu)樵诰€校核。由于高壓電網(wǎng)的主要防御普遍都是雙重的，因此使得加強(qiáng)備用防御有簡(jiǎn)化的趨勢(shì)。

2.檢查保護(hù)定值校核功能所需的輸入信息包括：在保護(hù)設(shè)置、保護(hù)配置和固定保護(hù)值上的實(shí)時(shí)電壓和電流。近年來(lái)，我們國(guó)家建立了一個(gè)故障信息處理系統(tǒng)，通過模擬召喚功能和保護(hù)定值功能，實(shí)時(shí)獲取信息。網(wǎng)絡(luò)本身就是一個(gè)大型的交流計(jì)算機(jī)站，服務(wù)地點(diǎn)的數(shù)據(jù)無(wú)疑反映了目前的運(yùn)行條件和系統(tǒng)參數(shù)。因此，本文建議使用模擬保護(hù)設(shè)備模擬量召喚和固定值保護(hù)定值來(lái)驗(yàn)證在線校核。

3.保護(hù)定值主要包括整定定值以及裝置定值。現(xiàn)有的安全檢查系統(tǒng)只是在校核整定定值。事實(shí)上，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)連鎖式的故障時(shí)，電壓下降會(huì)使測(cè)量阻抗值的絕對(duì)值降低，另一個(gè)重要因素是負(fù)荷功率比正常水平低得多，這最終會(huì)導(dǎo)致阻抗在人類運(yùn)動(dòng)的保護(hù)范圍內(nèi)被監(jiān)測(cè)。

二、繼電保護(hù)定值在線預(yù)警系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

1.圖形建模設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)的正常功能是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和功能保證，因?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)包含了定值計(jì)算所需的所有信息。維護(hù)系統(tǒng)是整個(gè)電網(wǎng)的重要組成部分之一。使用主界面交換數(shù)據(jù)，確保整個(gè)網(wǎng)絡(luò)完全運(yùn)行，包括引入網(wǎng)絡(luò)資源，調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等等。輸入結(jié)束之后，使用者要進(jìn)行相應(yīng)的控制。另一方面，該系統(tǒng)根據(jù)用戶設(shè)置提供了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和母線的適當(dāng)配置，要合理的連接網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，母線等等。最終，將自動(dòng)生成一個(gè)整體的電網(wǎng)電路、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒒就ㄐ啪€路電路、保護(hù)裝置電路等。所有具體的輸入?yún)?shù)將永久存儲(chǔ)在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)模塊中，這將有助于備份和恢復(fù)系統(tǒng)，并允許工作人員在任何時(shí)候獲得所需的信息。系統(tǒng)服務(wù)的具體管理功能可以被工作者用來(lái)管理原始數(shù)據(jù)，并創(chuàng)建一個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)。此外，不同的計(jì)算單位具有不同的功能權(quán)利，對(duì)于所有系統(tǒng)設(shè)備有著不同的使用和管理范圍。

2.故障計(jì)算設(shè)計(jì)

圖形建模版塊可以很好地完成拓?fù)潆娐返木庉嫛⒖刂啤⒏倪M(jìn)和轉(zhuǎn)換，使圖形工作更方便、更有效。在電力系統(tǒng)、設(shè)備和裝置中，如果出現(xiàn)故障，部件分析可以精確地計(jì)算出電流斷流的確切位置。即使一些系統(tǒng)中的設(shè)備出現(xiàn)了問題，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化，使整個(gè)電氣系統(tǒng)的工作方式發(fā)生了重大變化，也可以計(jì)算出電流故障的位置。在這個(gè)軟件中，計(jì)算故障是由牛頓法決定的，牛頓法提供了更精確的結(jié)果。軟件使用系統(tǒng)接收的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來(lái)設(shè)置問題類型。輸入各種電氣量化數(shù)據(jù)，這些參數(shù)最終將存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，供以后使用。一旦輸入相應(yīng)的參數(shù)來(lái)改變細(xì)節(jié)，系統(tǒng)就會(huì)重新計(jì)算資源鏈的信息，由于新電路的拓?fù)浠螂娐饭收希詣?dòng)接收到電量的變化。

三、繼電保護(hù)定值校核專家系統(tǒng)設(shè)計(jì)

對(duì)于繼電保護(hù)參數(shù)的檢查是一個(gè)非常復(fù)雜的技術(shù)挑戰(zhàn)，首先需要具有網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、模型參數(shù)和操作參數(shù)，這些參數(shù)是數(shù)據(jù)計(jì)算的基礎(chǔ)。然后，根據(jù)需要確定短路點(diǎn)，然后進(jìn)行了許多不同類型的短路計(jì)算。根據(jù)繼電器保護(hù)檢查的規(guī)則，檢查結(jié)果將與待校核的計(jì)算指標(biāo)相匹配。為了完成這項(xiàng)任務(wù)，需要建立一個(gè)完善的系統(tǒng)，所有的細(xì)節(jié)都需要被仔細(xì)考慮。具體的設(shè)計(jì)原則如下所示：

①采用功能模塊化構(gòu)造

繼電保護(hù)定值校核系統(tǒng)有大量的工作要做，引入模塊化設(shè)計(jì)可以減少編程的復(fù)雜性，大幅減少開發(fā)人員的工作量，以確保整個(gè)校核系統(tǒng)及時(shí)完成。與此同時(shí)，模塊化設(shè)計(jì)也促進(jìn)了校核系統(tǒng)的維護(hù)和升級(jí)。

②數(shù)據(jù)獲取、存儲(chǔ)和訪問具有快速性和高效性

由于網(wǎng)絡(luò)本身是一個(gè)非常大和復(fù)雜的綜合體，因此控制繼電器保護(hù)測(cè)量系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)數(shù)量非常大。所有的參數(shù)都可以在校核系統(tǒng)中使用，數(shù)據(jù)來(lái)自不同的地方。為了確保固定值的校核系統(tǒng)正常運(yùn)行，重要的是要確保有效并快速訪問這些數(shù)據(jù)。

③核心計(jì)算方法必須符合工程實(shí)際，計(jì)算結(jié)果正確

作為一種輔助的軟件來(lái)分析區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的決策，以確保在網(wǎng)絡(luò)安全與穩(wěn)定方面發(fā)揮著重要作用。這需要校核系統(tǒng)中所有的計(jì)算方法不僅有強(qiáng)大的理論支持，而且有可靠的實(shí)踐基礎(chǔ)來(lái)符合項(xiàng)目的實(shí)際特征。

結(jié)語(yǔ)

距離保護(hù)誤動(dòng)是電網(wǎng)故障的一個(gè)重要原因。使用數(shù)字保護(hù)設(shè)備自身的模擬調(diào)用和調(diào)用功能可以對(duì)不依賴外部系統(tǒng)的保護(hù)值進(jìn)行精確的在線檢查和監(jiān)測(cè)，可以很容易被實(shí)現(xiàn)。使用靈敏度分析方法，可以快速檢查裝置定值安裝，調(diào)度終端和工廠交換的信息非常少，并在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行并行校核。

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