继电保护整定计算存在的问题与应对措施分析

武改萍　郭帅

摘要：随着我国电网规模的不断扩大，电网等级不断提高，电力系统变得越来越复杂和庞大，为了保证电网的稳定性，对继电保护的研究变得十分重要，特别是对其整定計算方法的研究。

关键词：电力能源;继电保护;整定计算;应对措施

引言

利用继电保护整定计算系统融合了多数整定人士的相关经验，对于加快实现整定的程序自动化和直观图形界面的多元信息交互有极大作用，并对工程用图、保护定值、设备参数等信息进行实时管理，提升继电保护整定效果，降低整定人员负担。

1继电保护配置任务及重要性

继电保护装置的主要任务目标具体如下。（1）电力系统中如果出现设备故障或者发现异常情况，发出异常的电流超过继电保护装置的最大电流时，执行跳闸动作，并对系统发出警报信号。一般专业人员会对故障类型和故障位置进行判断，评判对电力系统的影响程度，避免维修过程中出现二次伤害。（2）电路系统中的元器件出现短路和断路的情况，该系统就会产生一个选择性的信号，对具有故障电路的保护系统迅速断开，保证电路中的故障不会产生异常电流或电压的波动，对其他元器件造成击穿等现象，确保电力系统不会出现大面积损坏。继电保护配置是系统的重要组成部分，具有维护和保证系统运行经济性和稳定性的作用，同时可以监控故障范围，防止事故发生。

2继电保护整定计算存在的不足和优化

2.1断相口开路电压计算问题

在对电力系统进行继电保护整定计算时，需要计算电网络中的电流和电压等电气量，特别是出现概率较大的由于电力系统震荡引起的非全相运行，需要对其正序网络进行开路电压计算。因此，可以将系统中各发电机的等值电势和等值电阻用相应符号表示，当系统任意线路发生非全相运行时，运用叠加定理可以求出正序网络的开路电压。虽然这个过程可以很精确地计算出开路电压值，但是计算量过大，不能运用在大规模电力系统中。为了解决这个问题，首先运用网络H参数法，将网络结构的影响考虑进来，把电力系统震荡过程中的发电机分成两个震荡群，同时，将端口选择为正序网络断相口和两个震荡群机组等效电动势端口。最后应用双口网络H参数的计算方法得出开路电压。

2.2运行方式选择存在的问题

电力系统运行方式是影响继电保护整定的重要因素，一般在进行继电保护整定时只是将继电保护所在的母线进行隔离，并没有考虑到其他运行方式对整定的影响，这样会造成保护范围过大。找到电力系统的极端运行方式是进行继电保护整定的关键一步，一般都是通过对保护所在的线路进行轮流开断的方法来查找，然而在某些情况下这种方法无法找到电力系统的极端运行方式。为了能找到电力系统的最不利运行方式，运用计算机来完成继电保护整定值的计算。计算机可以完成开断线路，根据开断线路所造成的扰动域来判断继电保护整定值的计算范围，只有这样才能准确查找出电力系统的最不利运行方式。

2.3保护出口整定问题

实际工作中往往重视继电保护定值的整定计算，但是容易忽视对保护出口的整定问题。在传统的发变组整定计算中，对发变组全停、解列、解列灭磁、跳分支开关等比较重视，但是随着机组容量的增加和继电保护与安全自动装置的不断融合，在保护出口的整定中，尤其要关注启动失灵、启动远跳、启动分支快切、闭锁分支快切、关主汽门甚至锅炉全燃料失去（MFT）等功能的整定，通过保护定值整定和保护出口整定的完美配置，保证继电保护装置的可靠性。

3继电保护整定计算系统功能

3.1系统管理

继电保护整定系统中的管理功能可以对电网内的二次设备和一次设备固有信息实施维护管理，具体包括以下几种信息内容：（1）管理参数类型。具体包含电抗器、电动机、母线、发电机、变压器、线路等一次设备相关参数和名称、元件运行状态、拓扑结构信息等。（2）参数查询。可以按照电压等级、生产厂家、型号、名称、元件种类、厂站、地理区域等因素，来选择具体实施模糊还是精确的查询。（3）参数的编辑与修改。能够通过对话框修改任意一个单独元件参数，同时还能利用参数表格同时修改或编辑多种元件。（4）参数计算功能。可以结合线路类型、公里数和型号计算阻抗参数。（5）参数的检验。可以自动识别孤立区域、孤立母线和零序孤岛等部分特别的接线，而且可以检核线路的参数是否正常。

3.2整定计算

该模块主要发挥各种定制计算保护功能：（1）一站式整定计算，在运用整定计算时，必须整体考虑规程部分的要求，而且还需要整定原则构建完善，通过半自动式整定方式提高整定工作的灵活性，通过多元化的定制方式进行调整，确保用户可以参与到整个整定过程当中，促进定值适应性和正确性的全面提升。（2）可以在网络接线图中顺利进行各项工作，比如手动调整、查看定值、指定整定范围，设置运行方式等。（3）提供各种结果输出功能，将各种整定细节详细展示出来，生成一种定值保护配置图和定值算稿等，为人工干预提供可靠参考。（4）提供新定值自动生成功能。

3.3故障计算

故障计算模块是整个系统中的核心内容，可以服务于整定计算模块，而且对于故障计算可以独立的进行。这一个模块是把节点导纳矩阵作为基本的数学模型，并且通过调整导纳矩阵的方法来处理不同类型的故障，结合动态节点编码技术实现可视化故障计算，其具体功能如下：（1）能够计算电力系统中各种简单的故障，比如跨线短路、且可以随意设置不同短路故障中的非全相摆角和过渡电阻。（2）能单相断线、两相断线、三相断线、三相短路接地、单相短路等故障，够处理特殊形式的电网结构，比如无限大的阻抗支路、零阻抗支路等。用户不需要专门给自己建立，这种程序的优点就在于具备自动连通性检查的特点，并且还可以处理网络中的孤立不接地网络。（3）能够分区管理大范围电网中的网络参数，而且它还可以专门对不同的分区电网计算网络等值，随后进行故障计算，缩减计算时间。

4整定计算的任务以及步骤

整定计算是该系统的基础，可以保护其正常稳定运行。该计算的内容明确了主要任务，在电力系统的网络上组建一个整定体系。确定了整定体系中的两种方案，第一种是通过电压等级的元器件建立整定体系的具体条例;第二种是通过元器件的功能和作用建立整定体系的相关规定。电力系统中的各种继电保护装置都具有自适应的能力，可以自适应相关电力环境。因此，如果电力系统的外部环境发生变化，该体系也可以随之改变。假如电力系统的运行方式发生了变化，那么相关整定体系也要进行相应调整，针对系统外部的运行方式进行重新计算整定值。然后考虑整定的范围和变化，考虑继电器保护之间的关系等因素，制定整定体系。

结束语

近些年随着国家经济的高速发展，人们收入水平有了极大的提高，工业建设也越来越完善。由此对于用电质量以及用电需求也越来越高。继电保护设备的应用极大的提升了整个系统的智能化建设，对于故障线路的识别也更加高效可靠。但在定值整定时则需要经过大量复杂的计算与分析。

参考文献

[1]刘宏.继电保护的整定计算存在的问题及解决措施[J].企业技术开发，2014，33（35）：86-87.

[2]卢正飞，李永恒，侯捷，欧阳力.继电保护整定配合存在风险分析与管控措施[J].中国新技术新产品，2014（18）：86-87.

[3]翁丽萍.继电保护整定计算智能化研究[J].电子技术与软件工程，2014（18）：195-196.