鄭華

摘要：繼電保護裝置在維持電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)正常運行過程中起著重要作用，一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，對應(yīng)的繼電保護裝置將第一時間找出故障位置，對故障問題進行分析，是確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的重要環(huán)節(jié)。本文對電力系統(tǒng)繼電保護裝置進行研究，通過對電力系統(tǒng)機械與微機繼電保護整定值計算、制定繼電保護檢修策略，實現(xiàn)電力系統(tǒng)機械和微機繼電保護優(yōu)化，為電力系統(tǒng)的保護配置優(yōu)化提供參考。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護;機械;整定值;

中圖分類號： TM77文獻標識碼：A

0引言

近年來，我國大力推進電力系統(tǒng)的建設(shè)，并加強信息的安全防護。為提高電力系統(tǒng)繼電數(shù)據(jù)的解密正確率，建立電力系統(tǒng)安全防護體系架構(gòu)，結(jié)合多層次的安全管理，補充管理信息數(shù)據(jù)庫的信息節(jié)點，增強電力系統(tǒng)繼電保護的性能，提高繼電保護裝置的研制水平，對我國電力發(fā)展具有重要意義。電力系統(tǒng)主要由用電設(shè)備、發(fā)電機組、變壓器等組成，為保證電力系統(tǒng)的正常運行，通常還會增加具有控制、保護、測量功能的裝置。在正常工作中電力系統(tǒng)主要作用是負責(zé)為配電站生產(chǎn)電能，運送電能，將電能分配到各個用電設(shè)備中[1]。在電力系統(tǒng)中每個環(huán)節(jié)一般是共同運行的，因此當其中某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障問題，將會造成整個電力系統(tǒng)發(fā)生故障，電能無法正常供應(yīng)，對人們的生活造成影響，甚至影響著社會的有序發(fā)展。在供電系統(tǒng)中，繼電保護裝置在電力系統(tǒng)正常有序運行中起到至關(guān)重要的作用，其性能決定著供電系統(tǒng)安全有序運行，因此在安裝過程中既要保障系統(tǒng)運行時精度，又要致力于提高可靠性能的提升。

近幾年，在工業(yè)生產(chǎn)制造領(lǐng)域逐漸應(yīng)用了各項創(chuàng)新技術(shù)，電力系統(tǒng)發(fā)展走向科技化、智能化，且建設(shè)規(guī)模以及建設(shè)范圍也在不斷增加。隨著自動化水平的不斷提高，電力系統(tǒng)的操縱也愈發(fā)困難。對繼電保護裝置各項性能的要求也越來越高[2]。如果用傳統(tǒng)的物理實驗方法和理論研究進行繼電保護裝置的實驗，將會有一些局限性。若根據(jù)研究成果將其應(yīng)用于實際，則會由于技術(shù)尚未達標而存在一定的安全隱患，可行性較小，為此進行電力系統(tǒng)繼電保護研究。

1電力系統(tǒng)繼電保護整定值計算

在監(jiān)控和管理供電數(shù)據(jù)過程中，電力系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)具有較強的依賴性，任何數(shù)據(jù)安全問題都可能導(dǎo)致重大事故，基于此，主要采用對采樣數(shù)據(jù)進行加密的手段對建立電力系統(tǒng)安全進行保障。通過對繼電保護裝置運行情況進行分析得出，各保護元件在電力系統(tǒng)中處于孤立狀態(tài)，并假設(shè)各保護元件是不同保護原理的組合，每個保護元件對應(yīng)一個保護定值[3]。設(shè)保護定值為，電力系統(tǒng)中的所有保護裝置定值集合。對于機械與微機繼電保護整定值計算實質(zhì)上是求解定值集合中的每個元素，對于的計算可用如下公式表示：

（1）

公式（1）中，（）表示機械與微機繼電保護整定值計算人員根據(jù)整定計算的相應(yīng)條件、繼電裝置類型以及保護方式，將數(shù)據(jù)結(jié)果與整定計算準則系數(shù)結(jié)合。對于不同的整定導(dǎo)，可靠性系數(shù)、返回率系數(shù)、分數(shù)系數(shù)等也隨設(shè)備大小而異。（）表示機械或微機繼電保護裝置的設(shè)備運行參數(shù)，屬于裝置自身固有的物理參數(shù)，不會隨著電力系統(tǒng)的運行變化而發(fā)生改變，看作常數(shù);（）表示在電力系統(tǒng)運行過程中發(fā)生變化后，繼電保護裝置所能感應(yīng)到的變化量。將公式（1）中的各個參數(shù)均可看作是多對一的映射，則當公式（1）中的各項自變量發(fā)生變化時，相應(yīng)的因變量也會隨之發(fā)生變化。公式（1）中的和均屬于離散的分連續(xù)數(shù)值，因此最終計算得出的整定值也屬于分連續(xù)性的數(shù)值結(jié)果。

根據(jù)以上定義和計算，可在電力系統(tǒng)運行模式改變或電力系統(tǒng)所有設(shè)備參數(shù)改變時，計算出機械保護或微機保護的整定值，利用該方法還可自動對系統(tǒng)的變化進行自適應(yīng)計算。因此，無論電力系統(tǒng)中各個機械或微機發(fā)生怎樣的變化，變化始終符合整定導(dǎo)則中自變量的變化取值范圍，因此在對機械或微機繼電保護整定值求解時，可直接找出公式（1）中各項自變量的變化情況，再根據(jù)公式（1）計算，得到電力系統(tǒng)在新的運行環(huán)境中各個機械及微機的繼電保護整定值。通過建立電力系統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)，利用安全代理對眾多功能進行集成，實現(xiàn)了安全代理的管理。

2電力系統(tǒng)繼電保護檢修策略

根據(jù)繼電保護整定值將繼電保護檢修策略劃分為狀態(tài)檢修策略、定期檢修策略和故障檢修策略三種策略。對不同故障類型、故障原因、故障后果等進行綜合分析，選擇適合的檢修模式。針對電力系統(tǒng)的特點，抓住主要矛盾，采用時序分析的方法，對同一統(tǒng)計指標的數(shù)值按其產(chǎn)生的時間順序進行排序，推導(dǎo)變化規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，對后續(xù)繼電保護數(shù)據(jù)進行合理估計與計算。繼電保護裝置故障分析表如表1所示。

根據(jù)故障造成的影響的嚴重性，將其劃分為三種不同等級，根據(jù)表1中得到的不同故障類型特點，電力系統(tǒng)繼電保護可能會出現(xiàn)誤差發(fā)生位移的問題，導(dǎo)致故障發(fā)生的頻率逐漸增加，在正常情況下，故障頻率通常是較低的。發(fā)生誤差位移時，需要結(jié)合定期檢修、故障檢修和狀態(tài)檢修等方法的優(yōu)勢，采用自保檢修、運行巡檢和停電檢修三位一體的綜合檢修方法，可有效解決上述出現(xiàn)的問題。取代傳統(tǒng)的過分依賴定期檢修的做法。微機保護中多數(shù)偶發(fā)故障可采用自檢的方式進行檢修，保證故障危險度降低。鑒于目前微機保護自檢率高，因此結(jié)合停電檢修方法，應(yīng)當更加關(guān)注電力系統(tǒng)中繼電保護的第二回路絕緣以及設(shè)備交接連接處可靠性的問題，對二次回路進行接線端子固定，絕緣檢測，回路清理等維修項目。繼電保護裝置故障失效問題多為變形失效問題，更適合采用狀態(tài)檢修的方法解決。通過檢修人員對繼電保護進行運行檢修，更加及時地找出故障發(fā)生的具體位置，防止故障問題進一步加重形成功能性失效。

3實現(xiàn)電力系統(tǒng)機械和微機繼電保護優(yōu)化

按上述電力系統(tǒng)繼電保護檢修策略，在此基礎(chǔ)上，首次優(yōu)化了機械式和微型機械式電力保護中就地保護的定值調(diào)整。采用縱向連接設(shè)置方法，對就地保護模型進行簡化處理，因此本文通過信息交互技術(shù)，實現(xiàn)了就地繼電保護的定值整定。為了確保電力系統(tǒng)在運行過程中的可靠性，在設(shè)計時需要根據(jù)設(shè)備的基本運行原理，自動設(shè)定各設(shè)備的運行參數(shù)，選擇各運行設(shè)備的參數(shù)范圍。同時，采用上述提供的計算方法可以自動采集繼電保護裝置的信息，并在電力系統(tǒng)中存儲各種元器件和在運行中充分讀取各種參數(shù)。電力系統(tǒng)機械和微機變壓裝置的保護采用站域備用保護模式，以變電站為核心，利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)采集設(shè)備采集運行過程中的各項參數(shù)，實現(xiàn)了對變電站電流、電壓等數(shù)據(jù)信息的有效采集。再次考慮繼電保護穩(wěn)定性問題，站域保護模式可以針對整個變電站由于錯誤動作引發(fā)的嚴重安全故障問題。對于由誤動引起的故障問題，可使故障保護與現(xiàn)場保護相互協(xié)調(diào)，實現(xiàn)兩者的協(xié)同保護。通常站、域保護在實際應(yīng)用中應(yīng)采用較為合理的系統(tǒng)單元，并作為繼電保護行為的依據(jù)。

采用計算機系統(tǒng)建立安全保護體系，在客戶端安裝本地安全代理，在服務(wù)器端采用安全代理服務(wù)器，在協(xié)議棧中增加安全傳輸層，在通信兩端增加安全傳輸層，為數(shù)據(jù)的安全性提供了保證。與此同時，考慮到系統(tǒng)終點站的負荷情況，站域后備保護和現(xiàn)場保護相互配合，通常證明電力系統(tǒng)出現(xiàn)了故障問題，需要將其與就地保護相互協(xié)同，實現(xiàn)有效的繼電保護作用，并完成對周圍相鄰斷路裝置的開路。在一定程度上，降低了電力系統(tǒng)發(fā)生故障現(xiàn)象的概率，并有效地防止了由于通信導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸時效性低的問題，將故障問題限制在可控制的范圍內(nèi)。

4結(jié)束語

當電力系統(tǒng)用數(shù)字計算機求解潮流問題的初始階段，人們對其要求較低，而數(shù)字計算機的內(nèi)存容量較小。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴大，逐漸形成了十分復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。繼電保護在電力系統(tǒng)中有效地保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，提供優(yōu)質(zhì)電能，在一定程度上避免電力系統(tǒng)故障，是保證電力系統(tǒng)正常運行的重要一環(huán)。因此，對電力系統(tǒng)繼電保護進行研究，對監(jiān)測電力系統(tǒng)繼電保護裝置的運行狀態(tài)，具有重要意義。從目前繼電保護在我國的發(fā)展情況看，電力系統(tǒng)繼電保護的進一步研究應(yīng)側(cè)重于擴大其應(yīng)用范圍等方面，為其后續(xù)發(fā)展提供一定的理論依據(jù)支撐。

參考文獻

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