一体化背景下继电保护技术发展趋势探讨

2015-02-07重庆市三峡水利电力学校汪崇琼

电子世界 2015年16期

重庆市三峡水利电力学校汪崇琼潘燕

一体化背景下继电保护技术发展趋势探讨

重庆市三峡水利电力学校汪崇琼潘燕

在区域电网一体化背景下，本文通过对常规继电保护装置在解决实际问题时，所出现的弊端进行总结，同时对继电保护定值的在线评估与预警和继电保护一体化在线整定两大技术进行全面的分析和探讨，此两大技术不仅能够克服常规继电保护存在的不足，同时能够更好的适应电网不同的运行方式，高效率的对电网进行保护，为国民经济的发展做出贡献。

一体化背景；在线评估；在线预警；在线整定

1 引言

随着社会经济的迅猛发展、科学技术的日新月异和社会对电能质量以及用电可靠性要求的不断提高，电力系统的稳定运行也就成为直接制约社会经济发展的关键因素。而继电保护技术的发展水平是电力系统安全稳定运行的保障条件。而传统常规电力系统的继电保护装置在确定保护定值和定值检测、预警等方面无法适合未来智能电网的发展要求，并在解决实际电网出现的故障时，出现大量问题，造成大量事故的发生。本文结合现阶段电网一体化背景下，从继电保护定值的在线评估与预警技术和继电保护一体化在线整定技术两方面进行探讨，以期能够更好的适应电网不同的运行方式，高效率的对电网进行保护方法。

2 常规继电保护解决实际问题所面临的问题

伴随着区域电网电压等级的不断提高，加之，分布式电源的大量接入、微电网运行技术的应用以及大规模智能电网建设带来的网络重构等新技术的发展都使得电网复杂程度空前提高，而常规继电保护在解决区域电网问题时，将面临越来越多的困难，具体表现在如下几个方面：

（1）各区域电网之间存在信息孤岛，各个区域系统之间不能形成良好的信息交互，由继电保护部门所制定的继电保护定值，不能实时考虑各系统间的运行方式。从而导致该定值不一定适合电力系统大多数运行方式，降低了继电保护的性能。

（2）继电保护部门在制定定值时，大多数是在离线状态下制定定值以及各项指标，故在特殊运行方式下，部分继电保护装置可能无法同时满足灵敏度与选择性的要求，有可能发生拒绝动作的安全隐患，进而造成大规模的停电事故。

（3）继电保护部门在离线状态下，对继电保护定值整定是基于电网各种运行方式下的多种故障类型进行严密计算。这就使得整个整定过程存在大量而复杂的的技术挑战和压力。并且随着大量分布式电源的接入，更使得整个整定过程变得更加复杂，实际校验过程也将变得更加困难。

（4）在未来大智能电网背景下，对继电保护定值的整定管理要求将越来越高，必须加快提高保护整定管理技术。

3 继电保护定值的在线评估与预警技术

继电保护作为电力系统安全稳定运行的哨兵，在电网中扮演着非常重要的作用，同时，电网对继电保护也提出了四个特性，分别为：选择性、快速性、可靠性、灵敏性。当前，我国电力系统正处于大规模、大发展、大建设时期，区域电网的接线与运行方式日趋复杂，大、小重叠，长、短交错的接线方式，日益普遍。目前，继电保护定值时靠离线计算所得数据进行事先整定的，难以同时兼顾选择性和灵敏性，更无法满足不同系统运行方式。

继电保护定值在线评估与预警是指对当前电网实时状态下的继电保护定值进行实时分析并评估计算出当前定值在电网中的适应性。在实时评估基础上，根据检修票系统检修任务对电网进行修正，以判断继电保护定值对未来运行状态下是否具有适应性。如图1所示为定值在线评估与预警流程图。

此系统主要包括：定时启动、周期启动和变化启动等多种启动方式，来获取遥信量与遥测量，并通过解析文件、整理设备数据信息来进行校正核算，从而实现对继电保护定值的在线评估与预警，并将评估和预警结果进行统一展示。

图1 定值在线评估与预警系统流程图

如果能够在继电保护部门实现继电保护在线整定计算，再配合纵联差动快速继电保护，即可大大减化继电保护配合原则，同时也会大大提高电网多种运行方式并存的适应能力。

4 继电保护一体化在线整定技术

近些年来，我国电力技术取得许多重大突破，随着大互联、大电网的发展，未来我国各级电网之间的联系将会越来越密切，呈现出一体化运行的趋势。针对一体化趋势的发展，国家电网公司调度中心提出：加强国网各级运行方式衔接，继电保护整定的互相配合，用以保证继电保护的协调运行。并要求，国网应开展三级保护互联计算、集中校核和定值会商制度，统一整定原则、统一数据交换格式等。

尽管我国电网互联趋势明显，出现了一体化运行的趋势，但在实际电网的整定计算模式中，各级电网为了减少人力、物力、财力的投入，节约成本，往往仅仅维护自身网络模型，在保护定值计算中仅仅考虑本地区、本单位的各种方式，此种情况已经远远滞后于电网发展趋势。

一体化在线整定计算系统是从纵向角度分析并计算实现多级电网同一网络模型整定计算应用，从横向角度是实现整定计算同时实现和保护装置横向贯通，并能根据系统当前运行状态和保护定值，在系统运行状态发生改变时，在线自动确定新定值，通过一体化网络自动改变各保护装置定值的专业应用系统。图2为定值自动校核功能处理流程图。

该在线定值自动校核流程图主要是基于XML文档强大的存储、传送以及数据交换功能来实现的。通过在线评估与预警系统的结果来确定是否启动在线整定，如果在线保护定值结果认为保护定值无法满足现在电网系统的保护要求时，需启动在线整定流程。