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繼電保護的整定值范文1
【關鍵詞】繼電保護定值;在線整定校驗;靈敏度
1.引言
在現有電網的運行方式上,由于其運行方式的復雜、多變,目前只能采用電網最大、最小、檢修等這幾種運行方式來對所有的運行方式下的保護定值進行計算,同時在系統運行的過程中保持不變的狀態。但是這種離線整定、校驗的方式存在著很大、很多的問題,在整定人員探討、尋找更為有效的途徑中,在電力系統的安全保障系統不斷提高的基礎上,在線整定、校驗就引入到繼電保護之中了。
2.在線整定校驗在繼電保護中的實際應用
2.1 電力系統的網絡拓撲功能
電力系統中所具有的網絡拓撲功能實際上就是指對網絡結構的搜索功能。在很多應用程序中,繼電保護的定值都是以網絡結點的導納矩陣為基礎的,所以對于繼電保護的定值在線整定首先要解決的問題就是看其網絡的接線能否建立導納矩陣,但是這些矩陣不是單獨存在的,而是對于每一個矩陣的子系統都要進行分別的計算,這就要對子系統進行搜索,此時運用了電力系統的中的網絡拓撲功能。
網絡拓撲所包含的系統設備有很多種,其根本的任務就是對系統設備中的開關、母線、發電機等進行連通性的識別,對開關信息的變化進行在線處理。自動劃分子系統的數量和計算用的結點數,以此形成新的網絡接線,為有關的應用程序提供這種新網絡接線中的信息和數據。通過網絡拓撲所具有的任務就能發現,網絡拓撲能夠快速、準確的對大量的繼電保護定值進行復雜的邏輯運算,同時還能提供在線潮流、短路電流的在線計算和在線狀態下定值的估計,對于繼電保護定值的在線整定具有很強的實用性[1]。
2.2 短路電流的在線計算
電力系統的短路類型主要有兩相短路和三相短路,同時在大接地電流系統中還有一相接地短路和兩相接地短路[2]。通常電力系統對短路電流的計算都是在三相平衡的條件下運行的,由于三相之間的關系都相同,其等值電路中每相的電流、電壓有相互的獨立,所以可以在計算的過程中就可以選取其中的一相進行研究計算。在系統發生三相不對稱故障時,由于發生故障電路的三相不對稱,就會導致三相電流不平衡,因此電力網絡元件所流過的三相電流也是不對稱的,這樣就可以通過相分量和對稱分量這兩種方法來進行研究。對于不對稱故障的存在,三相平衡下的任取一相的算法遇到困難都可以采用對稱分量法進行計算。
2.3 實時結點導納矩陣的形成
在網絡中某個開關發生變位后,系統就有可能分成若干個子系統,如此情況下對于這些轉變后所形成的實時結點矩陣就要對其進行逐一的計算。對于任何一個結點來說,若此結點在當前所要計算的子系統中,那么就要對這個結點進行重新編號,以剔除不參加要計算的結點,避免出現系統中對角線元素量為零的情況,這時對結點進行重新編號的過程中就可以通過在線程序來設定。
3.繼電保護定值的在線整定及靈敏度在線校驗
繼電保護定值的在線整定指的是在運行方式變化的情況下對保護定值的修正,繼電保護靈敏度的在線校驗指的是當運行方式發生變化時,在不改變原有保護定值的基礎上為電力系統保護機制上所提供的可靠性依據,其對當前的繼電保護具有重要的實用價值。
對于電力系統在進行繼電保護裝置的各種定值在線整定和其靈敏度在線校驗的過程中本文將以零序一段和零序二段來對其步驟進行詳細的講解[3]。
零序一段:查找需要配置的零序一段中的保護編號查找在此保護范圍內所有的支路查找在此保護范圍內所有支路中相鄰的結點中的對側結點號根據此結點單相和兩相接地時所產生的短路時的結果來選取此支路中最大零序電流3I0*max按照相關的原則進行整定。
零序二段:查找需要配置的零序二段中的保護編號查找和此保護配合中的保護編號以及此保護中的零序一段值檢查與此保護所相鄰的結點是否具有中性點的接地變壓器對于結有變壓器的按照相關整定的原則進行相關的計算,對于沒有結有變壓器的和此保護中的零序一段進行配合整定對修訂后的保護定值進行靈敏度校驗。
在零序二段中對靈敏度的在線校驗:查找需要進行零序二段靈敏度的在線校驗中的保護編號查找在此繼電保護中所在的支路查找在此繼電保護中所在的支路中所相鄰的結點中的對側節點號按照此結點在單相和兩相進行接地短路時的結果來選取此支路中最小的那個零序電流選取最開始的繼電保護定值,按照相關的原則進行校驗。
4.結語
綜上所述,本文通過在繼電保護定值在線整定和靈敏度在線校驗的探討中,不僅根據現行的電力系統的接線方式對繼電保護定值進行的新的整定,同時對其靈敏度的在線校驗方法也進行了探討,為繼電保護的可靠性提供了一定的依據,由此,整定人員對電力系統的仿真分析就可以通過任何接線方式下進行,既保證了定值的穩定性,也為其靈敏度的在線校驗提供了支柱,對系統的可靠性和安全性來說具有重要的意義。
參考文獻
[1]朱永利.宋少群.朱國強.地區電網保護定值在線校驗智能系統[J].電力系統自動化,2009(06):59-61.
繼電保護的整定值范文2
【關鍵詞】110kV電網;繼電保護;定值計算
近年來,隨著國家經濟建設的穩步推進,電力系統的建設也在不斷加快步伐,為了滿足社會和人民的用電需求,電網在持續擴大覆蓋范圍,而目前我國廣大普通用戶的供電網絡中110kV線路十分常見,基于其服務對象的數量大、電網接線復雜多樣等特點,對于電網中繼電保護定值的整定計算直接影響著供電質量和整個電網的穩定運行。
1 繼電保護定值計算中的注意事項
繼電保護是保障電網正常運行的一個重要手段,而繼電保護的主要構成繼電保護裝置完全依據繼電保護定值采取具體動作比如跳閘、報警等,在電網實際運行的過程中,由于供電設備和設備操作、管理、監測檢修人員的存在,自然避免不了設備故障、人員工作疏忽、誤操作或者不可抗拒的突然自然災害等的影響,導致電網運行異常。與此同時,如果相關人員不能及時找出應對措施,快速合理地解決問題,極有可能釀成大的事故,給電力系統自身造成損壞的同時還影響了用戶的正常用電。
1.1 定值計算
對于電網中重要的電力設備變壓器的保護是繼電保護的一個必要構成,繼電保護裝置定值整定要充分結合實際情況,保障公用設備的定值準確無誤。因為電流保護方式的不同效果,在實際的運用中通常會采用多種電流保護方式結合的措施,較為完美地保護本級線路和下一級線路,而這個配合工作的過程中電流速斷保護方式和過電流保護方式與時間的不同關系,要求多種繼電保護定值。線路保護中主、旁線路的不同要求使得繼電保護定值也相應有很多差異,而在現場的定值管理中沒有時刻關注這個因素,很容易出現主要線路定值改變后,卻沒有相應地修改旁路定值,造成主、旁線路之間的配合失誤的情況。由于110kV電網直接面向用戶,所以電網中含有很多復雜接線,而不同線路的繼電保護定值也不同,如果在實際運行中稍有不注意,就會造成不同線路保護定值相同、相同線路保護定值卻有差別等現象。
1.2 各級繼電保護之間的配合
通常對于同類性質的保護,應該著重距離保護和電流保護之間的配合,其配合的可靠性研究、配合方法、配合時間的安排都應該在整定計算前予以考量和確定,而在大規模整定計算完成之后,對于小范圍的定值誤差可以及時做出調整,在實際運行狀態下,不斷優化配合措施,強化繼電保護能力。
1.3 前期規劃、定值管理
由于110kV電網多出現在基礎供電階段,在電網規劃建設初期,由于技術和資金等因素的限制,導致最初設計的圖紙和變電所相關定值整定根本不符合現實要求,而在后期的電網管理、設備檢測檢修、定值重整定等過程中對于定值的管理也出現了偏差和疏忽,造成繼電保護定值計算錯誤的現象。由于基層變電所的服務能力增大,供電電壓的質量也越來越高,對于覆蓋范圍越來越廣的電網系統來說,一旦在建設完成,公用設備大面積投入使用的情況下,很難再及時更新換代,這類設備的定值通常是在投入之初由電網上層機構進行整定的,后期不可能因為某個變電所實際運行情況發生改變而由原單位做出修正。此外,還有些電網工作人員甚至忽略定值標準,任意設置設備運行繼電保護定值,此時,如果電力線路中出現重大問題,電力部門需要付出很大的代價才能解決。
1.4 電網工作人員能力不足
繼電保護定值整定的準確合理很大程度上在于工作人員對整定過程以及后期管理的把握,而在一般情況下,相關部門對于整定結果的驗收又顯得不夠嚴格,電網工作人員對于保護定值的理論認識達不到要求,在工作中就會出現各種各樣的問題和麻煩,比如對于繼電保護裝置的采購缺乏經驗、對于保護裝置的具體動作所代表的含義不明所以等等。
2 減少繼電保護定值計算問題的對策
針對繼電保護各環節的保護現狀,從電網運行保護、定值整定管理等方面入手,尋找解決對策。
(1)增強定值管理意識。在電網建設完成,正常運行的過程中常常會遇到設備狀態檢修、線路改造等問題,在解決這些問題的同時,對于繼電保護定值的及時整定和修改也是重要的一環。電力系統應該對相關管理人員進行明確的責任分工,給每個保護環節的關鍵點都要安排相應人員進行管理,積極展開培訓,提升人員對于繼電保護定值的管理能力和重視程度。
(2)繼電保護定值整定資料收集。繼電保護定值整定需要大量真實可靠的數據作為支撐,才能有效地保證計算過程的順利開展以及最終計算數據的準確性。所以首先,在前期相關資料收集的過程中,要充分了解收集資料的范圍和主要內容,在電網改造之初,方案制定部門要認真參考資料、圖紙等重要信息做出判斷;其次,在圖紙、資料的整理過程中,要有統一標準和模式,保障數據在傳播過程中的準確性;第三,保證各種保護定值信息的及時反饋,對于電網管理部門了解電網動態,為后續線路改造時定值的修正提供依據。
(3)提升對于旁路保護定值的重視程度。對于整個電網系統來說,雖然旁路保護定值只是非常微小的一部分,但是忽視對于它的管理,同樣能給電網造成很大影響。因為,旁路保護定值整定有誤,會導致局部電網中出現保護定值不正確的現象,電網系統的協同性、整體性會因為某一小部分的錯誤牽一發而動全身。因此,在繼電保護定值計算、修正的過程中要提高認識,像對待主線路保護定值那樣重視旁路保護定制的作用,保證各線路保護定值的協調。
(4)加大力度,強化保護定值的審查和管理。完善保護定值管理制度,規范整個修正過程,當繼電保護定值需要修正的時候,相關部門和人員在制度的規定和指導下相互配合,有條不紊地開展工作,提高保護定值的修正效率。
3 結論
繼電保護整定計算是繼電保護裝置正常作用的保證,在維持電網安全運行方面有著重要的作用,所以對于定值的計算應該做到嚴格要求和認真執行。按照電力系統相關規程規定,規劃合理科學的繼電保護方案,在實際運行過程時刻關注電網動態,結合現場的實際情況及時準確的修改定值,滿足電網不斷優化的需要。
參考文獻:
[1]樊榮.10kV供電系統繼電保護的選擇性應用[J].交通標準化,2010(21).
[2]許列琦.芻議電廠繼電保護的定值計算與管理系統運用[J].科技論壇,2012(11).
[3]郝文斌,洪行旅.智能電網地區繼電保護定值整定系統關鍵技術研究[J].電力系統保護與控制,2011(02).
繼電保護的整定值范文3
【關鍵詞】智能變電站 繼電保護 整定計算方法
智能變電站是整個電網系統的重要組成部分,其繼電保護對于提高智能變電站運行的可靠性起到了重要的作用,實際中,智能變電站繼電保護整定計算方法較為復雜,目前,具有網絡等值以及雙口網絡H參數等整定計算方法,隨著科學技術的不斷發展,相關計算機軟件在繼電保護整定計算中的應用越來越普遍,在一定的程度上提高了繼電保護整定計算的精確度,目前對智能變電站繼電保護整定計算方法,仍然具有較多的不足之處。
1 智能變電站繼電保護整定計算方法存在的問題分析
1.1 計算機軟件整定計算中存在的問題
利用計算機軟件對智能變電站繼電保護進行整定計算時,往往會出現重復計算分支系數單體、計算誤差值過大等狀況,這是由于相關技術人員在進行整定計算時,未能充分考慮分布電源自行運轉形式以及利用計算機軟件中現行流程方法存在的局限性導致的,實際中,運用計算機軟件對繼電保護進行整定計算存在如下問題:
1.1.1 軟件自身設計存在缺陷
智能變電站繼電保護整定計算是一項較為復雜的工作,實際進行計算前,需要清楚的了解繼電保護系統的運行方式,并且對于運行方式進行大體的擬定與核算,需要整定計算過程中可能的錯誤方法,同時,對比各計算結果,認真分析問題原因。當在進行整定計算時,出現配合關系問題時,需要有經驗豐富的人員來完成,并且對出現的問題原因進行深入的分析與解釋,若讓一個經驗不豐富的人員來進行整定計算,很難得到用戶的認可,當用戶對計算值出現質疑時,可采用其它的方法,例如短路電流計算方法,進行計算,這樣既增加了整定計算的時間又降低了用戶對計算軟件的信賴。
1.1.2 利用軟件計算繼電保護整定值的實用性欠缺
實際上,利用計算機整定計算軟件來計算繼電保護整定值時,軟件缺乏實用性,實際計算過程中,計算軟件既要能夠滿足自動完成整定計算又要能夠有相應的交互設計,為用戶提供可行的方案,若計算軟件的交互設計不理想,就會造成較大的計算誤差。
1.1.3 繼電保護整定計算的通用性欠缺
各級電網系統在運行過程中都需要進行整定計算,然而,實際中,技術人員利用以往整定計算方法來進行各級電網整定計算,實際使用的方法與電網自身的運行模式、架構以及相關的配套裝置之間存在著密切的聯系,然而,相關的整定計算的計算機軟件是面向用戶而開發的,這大大減小了整定計算軟件的應用范圍。
1.1.4 智能變電站繼電保護整定計算軟件的缺乏發展空間
目前,繼電保護整定計算軟件在開放接口類型與結構模式方面存在著較大的漏洞,這會對在數據的處理與文檔開發帶來不利的影響,在今后需要進一步的加強整定計算軟件的開發與利用。
1.2 非全相振蕩正序網斷相口電壓異常的問題
在計算智能變電站繼電保護整定值時,由于線路的非全相運行時,導致電力系統發生振蕩,進而對系統的電流、電壓產生較大的影響,在對繼電保護進行整定計算時需要充分考慮上述情況對整定值計算產生的影響,實際中,在計算整定值運用的方法,需要了解正序網斷相口的開路電壓,然后,計算電力系統的母線,進而,得到相應的等值阻抗,但是,這種計算整定值的方法容易受到網絡結構變化帶來的影響,隨著網絡操作環境的變化而產生變化,因此,運用上述方法來計算智能變電站繼電保護的整定值,會產生較大的誤差。
2 智能變電站繼電保護整定計算問題的解決措施
2.1 提高智能變電站繼電保護整定計算準確性的方法
實際過程中,可以采用半自動化整定計算的模式,使用戶能夠充分參與到整定計算的全過程中去,在計算過程中,通過將智能變電站繼電保護系統的故障模式、運行方式等參數進行設置與整定,從而大大提高整定計算的準確性,在實際中,電網具有多種運行模式,同時,由于電網系統的復雜性,很容易導致整定計算結果出現較大的誤差,另外,智能變電站繼電保護的運行模式,一般情況下,可以通過設備檢修規律、電網的供電方式以及各廠站的規模三者之間的關系來確定。
2.2 提升智能變電站繼電保護整定計算系統的有用性
隨著科技的快速發展,智能變電站繼電保護裝置的類型取得了較大的擴展,這就是的用戶擁有更多的選擇空間,因此,需要制作不同的定值單,整定計算軟件能夠面向用戶來進行設計用戶需求的個性化的定值模板,這樣,是的用戶能夠方便的調控相關的數值名稱以及進行表格的設計,同時,能夠保存一些輔的數值,進而,能夠在一定程度上較少錯誤率,提高計算值的精確性,另外,軟件能夠正確的糾正與檢測智能變電站繼電保護系統的運行模式,提供定值糾正的功能,進而大大提高對電網系統保護的靈敏度,減少誤動作率,最終,有效的提高繼電保護裝置運行的可靠性。
2.3 進一步加強智能變電站繼電保護整定計算系統的通用性
目前,相關的整定計算軟件是面向用戶設計的,大體上可以分為省級電網用、縣級電網以及地區電網用戶,實際中,使用的電壓也分為220kV、110kV、35kV三種類型,隨著我國電網系統的不斷發展與升級,我國的電網用戶分布會發生重大變化,原先的110kV的電網采用的是環網設計模式,之后發展為以220kV為主的電源輻射設計模式,為了適應變化的環境,進一步提高整定計算的精確度,僅僅利用區域電壓等級進行劃分,本身具有較大的誤差,為此可以采用插件式的結構設計模式來設計整定計算系統,這樣,能夠更加直接的反映出用戶的不同需求,進而,形成固定的選擇模式。
3 總結
優化智能變電站繼電保護整定計算方法能夠有效的提高電網系統運行的質量,繼電保護整定計算人員,應依據實際情況,在計算過程中確定好電網的運行模式以及結構組成等要素,進一步提高智能變電站繼電保護的整定計算的精確度。
(指導老師:毛慶東)
參考文獻
繼電保護的整定值范文4
關鍵詞:農網 繼電保護 可靠性 探究
中圖分類號:TM7 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)02(c)-0135-01
1 電力系統繼電保護
1.1 電力系統繼電保護概述
繼電保護是電力系統的重要組成部分,繼電保護要滿足速動性、選擇性、靈敏性、可靠性四個基本要求,任何電力設備如變壓器、母線、線路、電容器等都不允許無保護運行。可靠性是對繼電保護裝置性能最根本的要求之一。繼電保護的可靠性不但要由配置結構合理、質量優質和技術性能滿足運行要求的繼電保護裝置及自動裝置來保證,更要由符合有關標準要求的運行維護和管理來保證。
1.2 電力系統繼電保護的任務
首先,當被保護電氣元件發生故障時,該元件的繼電保護裝置能夠迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統中切除,避免事故擴大波及電網,保證其他無故障部分正常運行。
其次,反應電氣元件的不正常運行狀態,并根據運行維護的條件而動作于發信號,以便值班監控人員及時處理,或由裝置自動進行調整,或將那些繼續運行就會引起損壞或發展成為事故的電氣設備予以切除。此時一般不要求保護迅速動作,而是根據對電力系統及其元件的危害程度規定一定的延時,以免短暫地運行波動造成不必要的動作和干擾而引起的誤動。
繼電保護裝置還可以與電力系統中的其他自動裝置配合,在條件允許時,采取預定措施,縮短事故停電時間,盡快恢復供電,從而提高電力系統運行的可靠性。
2 35 kV及以下農網的特點及影響繼電保護可靠性的因素
相對于110 kV及以上電網而言35 kV及以下電網具有接線簡單,保護配置簡單的特點,例如:母線大多采用單母線、單母線分段的接線方式;35 kV主變一般除了非電氣量的瓦斯保護等大多配置了速斷保護、差動速斷保護、過電流保護、過負荷保護等;10 kV電容器一般配置的是過電壓保護、低電壓保護、過電流保護、零序電流保護等;35 kV線路、10 kV線路一般配置的是三段式電流保護、多數線路配置了自動重合閘裝置。不是因為接線簡單、配置簡單可靠性就高,因為農網是電力系統管理中的薄弱環節,有很多因素仍然對繼電保護的安全穩定運行構成一定的不利影響。
2.1 繼電保護系統硬件裝置因素
繼電保護裝置及輔助裝置、二次回路、裝置的通信、通道及接口、斷路器等是構成電力網絡的重要元件。其可靠性關系到繼電保護的可靠性。這些元件的質量出現問題,裝置出現問題都會直接影響繼電保護的可靠性。
2.2 繼電保護系統軟件因素
軟件出錯將導致保護裝置誤動或拒動。目前影響微機保護軟件可靠性的因素有:需求分析定義不夠準確;軟件結構設計失誤;編碼有誤;測試不規范;定值輸入出錯等。
2.3 人為因素
(1)調研發現,近十幾年來35 kV及以下農網整定權限在縣調,大多數縣繼電保護整定計算還停留在手工計算階段,難免出現計算錯誤或人為的因素。繼電保護定值單審核流于形式,缺乏審核監督。(2)每個縣管轄范圍內電網繼電保護裝置廠家五花八門,有時安裝人員未能按設計要求正確接線,或接線中極性不正確等誤接線問題,造成繼電保護拒動或誤動。(3)檢修人員檢修質量有問題、檢修試驗不到位。(4)運行人員的誤操作問題。總之人為因素造成繼電保護故障是不容忽視的。
3 提高繼電保護可靠性的措施
提高繼電保護可靠性的措施貫穿于繼電保護的設計、制造、運行維護、整定計算和整定調試的全過程。而繼電保護可靠性主要取決于繼電保護裝置的可靠性和管理的合理性。其中繼電保護裝置的可靠性又起關鍵性作用。保護裝置投入運行后,會受到多種因素的影響,所以要制定出各種防范事故方案,采取相應的有效預防措施,消除隱患,彌補不足,提高可靠性。
3.1 對繼電保護裝置運行維護要求
運行維護人員認真執行繼電保護運行規程,對保護裝置及其二次回路進行定期巡視、檢測、實驗或更改定值,保證定值區的正確性,監督(維護好)交流電壓回路,使保護裝置不失去電壓,按保護裝置整定所規定的允許電流,對電氣設備或線路的潮流進行監視。如發現可能使保護裝置誤動的異常情況,應及時與繼電保護部門聯系,并向調度匯報,發現保護裝置及二次回路所存在的缺陷及異常,及時采取現場措施,并通知及督促有關部門。對繼電保護動作時的掉牌信號、燈光信號等,運行人員必須準確記錄清楚,及時向有關調度匯報。提前做好各種事故預案及預案的演練,熟悉事故處理流程及原則,杜絕誤判斷、誤操作。定期對裝置的二次接線進行遠紅外測溫。
3.2 繼電保護整定計算的要求
繼電保護整定計算人員在計算中要增強責任心,計算時要從整個網絡通盤考慮,按照下級電網服從上級電網的配合原則,使各級保護整定值準確,上下級保護整定值匹配合理。為加強繼電保護管理,達到更集約、更專業的目標,推進繼電保護整定計算的微機化,2013年1月16日,河北省電力公司印發了冀電調[2013]10號文《河北省電力公司地縣供電公司繼電保護協同工作辦法》,各縣公司繼電保護整定計算及專業管理業務上劃至市公司調控中心,這一措施有效控制了人員誤差因素,在定值執行中,通過統一的繼電保護網絡流轉系統,使35 kV及以下農網的繼電保護標準化管理邁上了一個新的臺階,也是提高農網繼電保護可靠性的有力舉措。
4 結語
國內外正在積極推廣智能電網,我國農網建設也在飛速發展,因此探究一些有效措施提高繼電保護的可靠性,具有重要的意義。
參考文獻
繼電保護的整定值范文5
眾所周知,配電網系統規模較大、信息聚集點眾多、結構組成復雜,因此與其相配的繼電保護裝置也隨之分布在配電網系統中不同的位置,其應用范圍上至變電站下到變電站內部與配電系統直接相關聯的設備,以及在電網中開閉所、中壓配電饋線、低壓配電網以及配變站等。繼電保護裝置長久以來就是配電網中的重要組成部分,其發展經歷與電力系統中的繼保裝置是完全相同的,由最初的電磁型繼電保護裝置,發展至晶體管型繼電保護裝置,在電力電子器件廣泛應用后又出現了集成電路型繼電保護裝置。時至今日,伴隨計算機技術的日新月異,所使用的繼電保護裝置多數屬于微機型繼電保護裝置,但仍有各種類型的繼電保護裝置應用于不同的配電網系統中以適用不同層次電網的要求。伴隨著微機系統繼電保護裝置性能更加優良、操作更加方便、維護更加簡單,其在高壓特高壓電網中的推廣逐漸成功,其應用日益廣泛,更加深得人心。越來越多地適用于中低壓配電網的繼電保護裝置也被不斷開發應用。
2配電網保護存在的問題
電力系統繼電保護的主要工作任務是切除系統中的故障設備以保障系統的正常運行。由于技術等各方面的原因,由常規繼電保護裝置構成的繼電保護系統是一種非自適應繼電保護系統,其動作特性不能隨著電力系統的運行方式的變化而自行改變。常規繼電保護的整定值是按照離線最嚴重的情況進行的,而且在運行中基本保持不變。因此,在常規繼電保護整定計算過程中不得不按照每套保護對應的電力系統最大運行方式來計算保護的動作值,按照每套保護對應的電力系統最小運行方式來校驗保護的靈敏度。這種按最嚴重的運行條件確認保護整定值的方法,雖可保證在電力系統各種運行方式下發生故障時,繼電保護能正確動作,但同時存在著兩個缺點:一是按照該方法確定的繼電保護整定值,對電力系統其它運行方式來講不是最佳的整定值;二是在電力系統最小運行方式下最不利的故障時,繼電保護系統的性能會嚴重變壞甚至導致拒動現象。這兩個缺點不但限制了電網運行的靈活性,而且也降低了電網運行的穩定性。正是在這樣的背景下提出了自適應保護的概念。自適應保護是指根據電力系統運行方式和故障狀態的變化能實時改變保護性能、特性或定值的保護。隨著具有高速運算和邏輯判斷能力、強大的記憶能力以及其固有的可編程性的微機保護在電力系統中的廣泛應用和通信手段與通信技術的不斷發展與進步,實現自適應繼電保護已成為可能。
3遺傳算法的配電網自適應保護
自適應繼電保護是在上世紀80年代提出的一個較新的研究課題。它的最主要任務就是解決目前繼電保護裝置中所無法解決的問題,使得繼電保護裝置更趨于完善,現在所研制的適用于輸電線路和配電系統元件的各類型微機繼電保護裝置,已經具備完全取代傳統裝置的能力,能夠迅速將電力系統中發生故障的電氣元件進行切除,使其免于遭受損壞,并使得其它無故障線路迅速恢復正常運行。遺傳算法,是建立于達爾文的生物論以及孟德爾遺傳學說基礎之上的一種借鑒生物界自然選擇和自然遺傳機制的高度并行、隨機、自適應搜索算法,具有堅實的生物學基礎。遺傳算法強調從生物群體觀點出發,看待種群優化問題。依據遺傳算法的思想,我們把所求問題中的每一個點都看做是一個個體,這些個體組成了群體,正因為如此,種群中的每一個個體都可以代表一個優化問題的可行解。本論文提出的基于遺傳算法的配電網自適應繼電保護,該保護是利用電網全局信息、保護定值在線整定的新型保護。
4基于Matlab算法的仿真和分析
繼電保護的整定值范文6
【關鍵詞】 網絡在線 智能電網 繼電保護 功能
1 網絡在線應用繼電保護系統的功能組成
首先,網絡在線的應用模式不是說要取代故障信息管理系統以及繼電保護整定計算系統,它是將現有的系統提供的信息進行充分的利用,然后結合EMS/SCADA提供的一些實時的電網信息提供給繼電保護更豐富的手段及必要的技術支持。網絡在線的繼電保護系統由這四個功能組成:繼電保護值在線校核、繼電保護在線整定、繼電保護在線運行風險評估以及繼電保護裝置定值的在線管理。
2 在線應用系統的結構
該系統的主體結構由這些平臺構成:在線動態數據、并行運算、在線定值校核、在線整定計算、在線運行風險評估以及裝置定值管理等等平臺構成。其中,在線動態數據平臺能夠提供基礎數據給其它的所有功能,它是以電網的基礎數據庫中的數據為基礎,利用EMS/SCADA系統所采集的一些信息進行修改,最終形成了動態實時的電網數據。并行計算平臺將大批量數據進行計算。在線校核平臺、在線運行風險評估平臺及在線整定平臺實現了在線校核、在線風險評估以及在線整定的功能。
3 基本的技術支持
繼電保護系統的網絡在線應用模式需要解決電網拓撲結構準確性、數據平臺兼容性、計算速度等等一些技術。
3.1 電網拓撲結構的準確性
(1)電網拓撲結構?,F在來說,網絡拓撲結構采用精確模型(調度范圍內電網選用)、等值模型(外網),這是由于調度范圍內電網的模型獲取比較容易,而外網的數據多獲取起來較為困難。繼電保護的整定計算需要考慮線路、發電機以及變壓器等也就是電網拓撲結構變化,而不考慮電網實施潮流。所以,外網的等值模式如下:編輯電網的數據時,要考慮外網的等值系統的大、小方式,分別由上級的調度單位對外網實際安排方式確定。(2)一次設備狀態的描述。繼電保護系統的網絡在線模式是利用開關狀態變化來確定的設備運行狀態。在電網中實際上任何的設備運行狀態都是由開關來決定的,我們利用一次設備與開關連接情況來建立一次設備/開關關聯矩陣,并且還要保證這個矩陣唯一描述一次設備與相關開關的邏輯關系。
3.2 兼容數據平臺
電網一次數據在三方面用到:EMS在線分析、離線穩定分析、繼電保護離線整定計算。在實際中,即便是相同穩態正序參數也不能同時用到這三方面,有些需要采用經驗的參數,有些則需要計算導線的型號。所以,我們必須統一電網的參數來使得計算結果能夠一致。線路就需要實測的參數,它包括正序參數以及零序參數;變壓器則要試驗參數;發電機則需要暫態參數以及穩態參數。
3.3 快速的計算能力
繼電保護系統的功能需要非??斓挠嬎闼俣取榱颂岣哂嬎愕乃俣?一方面優化整定計算,另一方面采用并行計算的方法來實現提高計算的速度。(1)優化計算。整定計算的速度是由故障計算的速度來決定的,而整定計算是以故障計算作為基礎的。整定計算故障量其實就是電壓量及電流量,還有就是這兩者的組合,它們是通過進行一次故障計算就能夠得到的。優化計算的方法我們只需要計算所有需要用到的故障量,不需要進行重復計算。(2)并行計算。在線定值校核以及在線運行風險評估都是對保護裝置當前運行的定值分析,各保護定值校核在固定網絡拓撲結構都是獨立的。在線整定計算在考慮上下級之間定值的配合下進行計算后備保護定值,同時,這些保護之間同樣也是獨立的。綜上所述,我們能夠知道整定計算的時間大部分都是被故障量計算所占用,如果能夠提高故障量計算速度也就能夠加快整定計算速度。
4 系統功能的具體應用
4.1 在線定值校核
它包括兩個方面:靈敏度校核、定值選擇性校核。靈敏度校核只需要按離線整定靈敏判定就可,選擇性校核相對就要復雜很多,它需要校核兩個甚至更多的保護。
線路后備的保護延時段跟相鄰下級保護存在一定范圍的重疊,保證了靈敏性,相鄰保護延時動作的時間保證一定級差也能同時保證了選擇性。這也是滿足選擇性的條件:(1)一定重疊的保護范圍;(2)動作時間存在一定的級差。定值選擇性校核的簡單方法為:首先要能能滿足保護動作時間選擇性,然后就能確定新的保護動作值,將之與實際運行的值進行比較,來判定保護動作值能不能滿足選擇性。
4.2 在線整定計算
我們把離線整定計算的人工調整經驗充分轉化到在線整定的自動調整法,來提高其合理性。(1)定值的自動調整。如果整定保護靈敏性以及選擇性不能夠滿足要求,我們調整下相鄰保護配合狀態或者是其定值,這樣就能降低那些不符合要求的保護數目。(2)開環點設置。如果定值自動調整還是不能保證靈敏性以及選擇性,那么就選擇增加開環點,就能夠順利的進行整定計算。開環點的保護由于強調了定值靈敏性,相應的也就犧牲了選擇性。選擇開環點必要要滿足兩個條件:①盡量選擇少的開環點;②開環點保護誤動不能開斷整個輸電斷面或者全停變電站。(3)切換保護定值。我們在保護裝置中設定離線定值區以及在線定值區。通過切換這兩個保護定值來進行在線整定計算。離線定值區存放的是離線計算得到的保護定值,在線則是存放在線計算保護定值。
4.3 在線運行風險評估
(1)計算保護誤動概率。一般每條輸電線路都配備有獨立的保護裝置,這些保護裝置包含著主備保護及后備保護。這些保護的誤動都存在有一定的關系,一點保護誤動,其開關也會發生誤跳就能夠造成線路的停運。保護裝置誤動概率能夠通過裝置缺陷分析統計計算出來,誤動概率則能夠計算失配范圍獲得,在線定值校核則能夠進行失配范圍的計算。(2)保護誤動的嚴重性。它的衡量是由保護誤動造成的負荷損失以及輸電斷面的功率越限值來進行的,而后者最終還是要利用穩控裝置轉化成為負荷損失。一般情況下,保護的動作只發生在系統故障時,并且是相鄰路線故障時才會發生誤動。