广东电网有限责任公司韶关城区供电局 广东韶关 512000
摘要:配电网是电力系统中与用户进行直接相连接的部分,它的稳定运行将直接关系到用户是否能够安全用电。传统的配电网络当中保护的整定值是按照系统最大的运行方式进行计算的,并且在此过程中稳定不变,这很大程度上让受到保护的灵敏度以及保护范围受到系统运行方式的影响,从而成为制约配电网保护性能的关键问题。而自适应保护却能够很好的保护其正常运行,它能够尽可能适应相应的系统变化,从而达到改善的目的。自适应保护系统的提出为解决配电电路相应的问题提供了一种有效的途径。
关键词:自适应技术;配电线路;保护方式
前言
配电线路运行的可靠性以及安全性很大程度上会影响广大电力用户。而配电线路的保护功能是通过相应的手段,对故障进行检测,并且隔离故障区域,从而能够恢复正常区域的供电工作。传统的供电保护整定值一般是通过离线计算出的,在运行过程中一般保持不变,而保护的范围以及灵敏程度受到系统运行方式的影响较大。自适应技术就是能够根据电力系统的运行方式以及故障发生的状态进行实时改变措施,从而能够让保护尽可能多的适应电力系统的各种故障,从而进一步提升保护系统的内在性能。
1 自适应保护技术
近些年来,由于科学技术的不断进步,使得继电保护设备在性能以及便捷性上都有了飞速的提升,且都超过了传统的保护方式,受到了越来越多用户的欢迎和推崇。与半导体电路式的保护装置相比,计算机信息技术的保护优越性已经十分明显。尽管目前信息技术的保护能力受到了如此的关注,但是仍然还有进一步发展的可能,我们应该更加冷静的看到在计算机保护的内容中,仍然具有巨大的革新余地[1]。但是应该如何将其更加充分的应用在配电线路的保护过程中,仍然值得去深入探究。而对于自适应技术在配电线路中的保护,确实是一个充满期待的研究方向。自适应的保护技术,根据其功能的划分可以分为保护装置以及保护系统的自适应。对于前者只通过本地的信息以及较小范围内的系统进行运行方式的改变,对于后者则是通过互联网以及相关系统,进行策略与自适应保护,从而能够使得保护效果最大化。配电线路的自适应保护线路,整个系统分为三个层级:中央控制、变电站控制以及继电器控制。对于变电站控制计算机则是通过变电站的信息状态上传到中央计算机当中。中央控制则通过计算机根据电力系统的网络状态以及上传的信息进行综合分析,从而影响各继电器的运行过程。各个继电器通过当前的系统状态,在保证选择性的前提下获得最快的运行速度与灵敏度[2]。
自适应电流的速断保护过程,需要解决的首要问题就是实时监测系统的运行状态。对于实时监测的过程需要更加精确提取稳态向量的阈值。常用的方法是两点乘积法以及半周积分法等。对于两点乘积法以及半周积分法主要的特点是计算量较小,反应较快,但是缺点在于误差较大。目前最长用的方法就是全周傅氏算法,其特点是计算精度高,但是在电网频率不稳定或者计算出现短路的过程时,也会出现较大的误差[3]。
2 自适应保护技术保护方案
自适应特性的配电线路保护设备主要通过启动原件、自适应速断保护器、无通道保护、接地保护等组成。其中具体的流程为
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3 自适应保护技术速断与无通道保护的关系
传统的三段式电路保护之所以不能通过全线速度进行保护,很大程度上是因为相应的设备无法区分故障出现在区内还是区外。为了保护线路以及保证动作的选择性,一般通过三段式的保护方法,其中包括无延时动作、以及后面的延时和后续线路的保护措施,分开的线路级别越多,过程运行的时间就越长[4]。本篇文章通过相电流差故障的分量为基本特点,从而进行电流速断保护与无通道保护相结合的方法,对于后者多是通过定时限流的方法进行保护的,保护的能力范围能够对本条线路甚至下一条线路进行保障。所在当故障落在无延时动作区域当中时,自适应电流速断保护就没有延时动作。而当故障出现在后面的延时以及后续的线路当中时,根据无通道自适应的保护运行过程,通过动作时限整定值的一侧进行跳闸的动作,另一侧通过加速保护判定出现问题的区域是区内还是区外。如果在区内,则需要进行加速保护。但是在无通道区域内发生三项短路的时候,由于无通道保护不能够及时对故障进行反应的接触,从而需要进行合闸,进而采取相应的故障接触[5]。对于单侧线路来说,如果发生了故障而需要通过上述相应的保护方式进行保护,就可以满足大多数的保护要求。
4 启动原件
自适应电路的速断保护过程与无通道保护过程当中的电源侧保护采用的是电流的突变方式。由于在计算机保护设备当中,存在着一定的记忆容量,所以能够十分方便的对电流的突变量进行取出与分析。而采用这种方式最重要的原因是可以极大程度减少电网频率产生的波动,进而能够消除不平衡电流的诱发因素。在无通道的保护过程中,负荷一侧的保护方式采用的是电压的突变启动系统,启动流程与上述所降到的电流突变的启动流程相同[6]。对于配电网来说,是电力系统当中与用户关系最为紧密以及直接的部分,与人们生活息息相关,配电线路运行的可靠性与安全性也将直接影响到用户的安全。更加安全且可靠的配电网络以及配电线路是目前为止人们最迫切需要的。而自适应技术的保护基本上是通过保护相关设备,从而能够应对在日常运作的过程中出现的各种变化,进而能够改善各类设备的作用完整性,从而对故障的问题进行有效的洞察与处理,使得相应的配电线路获得更好的技术保障[7]。
5 总结
本篇文章主要通过分析配电线路的自适应保护基本原理以及关键的技术问题,在此基础上提出一种较为实用的自适应电流速断方案。研究发现通过故障突变量构成的启动原件能够极大程度提升自适应电流速断保护的灵敏度,并且能够为后续的故障前一个周期进行数据采样提供了极为便利的条件。其次在实际的应用过程当中,自适应电流的保护需要解决电压的回路断线问题以及负荷电流的影响等问题。对于本篇文章,主要通过对自适应技术在配电线路保护中的应用进行阐述,从而分析了配电线路自适应电流保护的基本原理以及关键的技术,在此基础上描述了一种更加实用的自适应电流的速断保护方案,从而能够极大程度促进自适应电流保护技术的商业发展,也希望对相关研究提供理论性帮助。
参考文献:
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[2]苗友忠,孙雅明,杨华等.中性点不接地配电系统馈线单项接地故障的暂态电流保护新原理[J].中国电机工程学报,2017,(04):70-72
[3]袁兆强,牛祖恒.自适应电流速断保护中实时计算系统参数算法研究[J].电力自动动化设备,2017,(05):62-63
[4]孔凡芳,吴俊吉,叶学勇.自适应电流保护方案的仿真研究[J].继电器,2017,(06):25-21
[5]吴娟娟,杨晓敏.基于两项电流差和线电压的中低压线路自适应保护[J].电力系统保护与控制,2017,(09):179-180
[6]刘浩芳,葛耀中,刘俊岭等.自适应电流速断保护在双回线中的应用[J].电力系统自动化,2007,(08):19-20
[7]索南加乐,张健康,宋国兵等.不同故障类型下具有相同灵敏度的配电线路自适应电流保护[J].西安交通大学学报,2016,(18):9-10