適應智能電網的有限廣域繼電保護分區與跳閘策略探究

楊少雄

摘要：隨著電力行業的迅速發展與信息技術的進步，智能電網覆蓋范圍逐年擴張，這在很大程度上滿足了人們靈活化、智能化的電力需求。為進一步保障智能電網的安全性與穩定性，維護社會生活有序化發展，給民眾提供一個更好的用電環境，很多先進的電力企業開始探究適應智能電網的有限廣域繼電保護分區系統與對應的跳閘策略，并取得了一定的成就。文章就適應智能電網的有限廣域繼電保護分區系統與跳閘策略進行了相關的論述與分析。

關鍵詞：智能電網;有限廣域繼電保護分區;跳閘策略

引言：智能電網因其自愈性、兼容性、交互性、安全性等突出的優勢，使得電力系統更為穩定，而繼電保護技術作為其關鍵技術，亦得到了廣泛的應用，在很大程度上維護了電網的穩定、安全運行。而為實現智能電網的長久運行，很多電力企業技術人員開始深入探究適應智能電網的有限廣域繼電保護分區與跳閘策略，目的是進一步提升智能電網的適應性，使其能夠更加安全穩定運行。

一、適應智能電網的有限廣域繼電保護分區系統

基于社會的廣泛需求，電網規模呈現逐年擴張狀態，電網負荷相比以往來說亦有所提升。但是在電網規模擴大的同時，電力企業傳統形式的后備保護整定配合愈加苦難。能夠遇見的是，電力企業在設備儀器檢修與維護進程中，構建靈活、安全、節能、高效的智能化電網，正成為其轉型發展進程中的瓶頸所在。而適應智能電網的有限廣域繼電保護分區系統的出現與發展為該項問題的解決提供了新的方式與思路。

有限廣域繼電保護系統主要包括變電站區域網、子站控制單元、有限廣域繼電保護集中決策系統等各項功能系統或者網絡結構組成。在建設保護分區系統進程中，不必要進行廣域區間內各種信息互換，在應用信息技術、科技發展等各項便利條件的同時，完善繼電保護決策，是廣域保護系統未來階段的發展趨勢。值得注意的是，整體繼電保護系統在建設過程中需對應的保障通信系統支撐，如此能夠讓整個系統在可控制、可約束范圍內。在相量測量、廣域測量兩個系統的快速發展進程中，以全站信息為基礎的同步數字體系迅速成型并發展。在該種發展模式下，環網信息有著較高的傳輸性能，能夠將整體過程的仿真通信延時控制在24ms之內，如此能夠較大程度的便利很多冗余復雜信息量本身的故障研究，并根據其具體特征提出合理的決策建議。在決策單元選擇相應的原理進行保護雙重化配置設置之后，能夠保障其基本判別故障的有效性、可靠性[1]。

二、適應智能電網的有限廣域跳閘策略

1.識別故障

進行跳閘處理并采取對應的策略，其關鍵點是進行故障識別，按照識別失效元件與故障元件的信息，與后備保護進行配合，以此來保護界定區域內的各項元件，以此來達到故障區域縮小或者失效元件處理，避免其造成更廣區域的停電，這對于保證持續供電有著積極的意義。在有限廣域繼電保護系統中，能夠通過以下方式進行故障識別：

其一，進行子站外故障識別，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處理操作，并將距離故障元件接近的子站當做后備站點，通過遠程中心完成系列故障識別工作;其二，進行子站內故障識別，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間內發展的各種故障，該種類型的故障識別一般是多方中心站復合控制下完成各項后備保護動作。

2.系統運行整體流程

系統運行整體流程主要分為以下三個階段：其一，在故障發生后，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，使其以后備保護策略存在，然后向對應的子站進行后備保護指令發送;其三，系統會自行判別后備保護整體啟動條件是否滿足運行所需，若是滿足，系統會按照對應站點的接線方式、運行方式制定后備動作策略。在解除故障之后，命令自動解除，整體系統恢復一般運行狀態[2]。

3.跳閘策略

斷路器失靈后產生的各項損失相比于各項事故狀態來說遠遠不如，因此綜合考慮失靈保護，對于有限廣域繼電保護系統跳閘策略有著一定的經濟意義。而跳閘核心任務為：通過繼電保護系統故障進行結論判別，借助跳閘為對應系統實施可靠、有效主保護，降低經濟損失。當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動作元件，再將保護元件短路、失靈的跳閘二級動作保護元件啟動，以此來應對突發狀況;其二，遠后備指令。檢索故障元件與連接線路斷路器，視其為遠后備動作元件，最后進行跳閘動作啟動。

4.更新變電設備

在智能電網的變電運行過程中，其中變電設備質量與變電系統本身的穩定性與安全性有著直接的關聯，若是變電設備出現較大的問題，會引發智能電網出現各種形式的故障問題，若是有安全隱患還會造成跳閘。特別是一些運行良久的變電設備，其本身缺乏相應的保養與維護，且其本身工作模式已經逐漸難以適應智能電網需求，因此需進行相應設備的及時更新，保證其各項功能的完整性，避免因設備問題造成跳閘。還要求相關巡檢人員能夠加強對各項變電設備的巡視與檢查工作，在發現其故障問題時能夠及時的采取相應的應對策略，避免其損失進一步擴大的同時，匯報主管部門安排檢修工作，以此來保障其長久運行。

結語：綜述，文章就適應智能電網的有限廣域繼電保護分區與跳閘策略進行了論述與分析，強調了其對于智能電網長久運行的重要性，要求相關技術人員在探究過程中能夠應用相關科技理論、信息技術、先進設備設施區完善有限廣域繼電保護分區系統并根據各種狀況制定相應的跳閘策略，以此來為民眾提供一個更好的用電環境。

參考文獻：

[1]振興，尹項根，張哲等.有限廣域繼電保護系統的分區原則與實現方法[J].電力系統自動化，2019（19）：53-57.

[2]尹項根，汪旸，張哲.適應智能電網的有限廣域繼電保護分區與跳閘策略[J].中國電機工程學報，2019（07）：1-7.