分区域广域继电保护的系统结构与故障识别 李泽鹏

发表时间:2020/11/17   来源:《电力设备》2020年第28期   作者:李泽鹏
[导读] 摘要:离线整定固定定值是传统继电保护主要的工作模式,此种工作模式在目前较为复杂的电网系统来说已经不能很好地发挥工作成效。
        (中节能太阳能(敦煌)科技有限公司  甘肃敦煌  736200)
        摘要:离线整定固定定值是传统继电保护主要的工作模式,此种工作模式在目前较为复杂的电网系统来说已经不能很好地发挥工作成效。基于此就诞生出了分区域广域继电保护系统,该系统有更好的故障识别能力,可以更好服务于我国电网系统的发展。本文主要分析了分区域广域继电保护的系统结构和故障识别相关内容,目的是进一步完善故障识别措施,更好服务于我国电网行业的发展。
        关键词:广域继电保护;分区域;系统结构;故障识别
        社会经济的不断发展,使得人们生活质量有了明显提升。与此同时,生活和生产用电量也越来越高,基于此就需要不断升级并完善电网系统,确保电力系统运行的稳定性与安全性。继电保护作为电网系统非常重要的组成部分,可及时识别电网系统中存在的故障问题,能极大降低故障引发的损失。
        1分区域广域继电保护系统结构分析
        1.1分区域广域继电保护系统集中式结构
        集中式结构作为分区域广域继电保护系统的结构类型之一,该结构中将终端设备安装在变电站所有的测量点上,每个变电站或者多个变电站可以构成一个区域主站,在区域主站上设置中央单元。该结构中终端设备的主要作用是简化处理信息并对安装点模拟量信息和开关量信息进行采集,并结合接收命令确定是否进行开关的跳、合操作[1]。
        1.2分区域广域继电保护系统分布集中式结构
        广域继电保护系统结构受广域电网分区域的影响。立足变电站角度进行分析,分布式信息采集和控制模式是变电站各间隔IED采取的主要模式。立足区域集中决策分析,分布式模式为各变电站处理单元采取的主要模式。集中式模式是决策中心方面采取的主要模式。由此可见,在广域继电保护系统结构模式中呈现出了多个模式结合的特征,该特征与电网分区域划分后形成的格局相适应。广域继电保护系统中智能电子设备IED作为最主要的系统结构,信息采集功能和断路器操作执行功能是该设备的主要作用,所谓信息采集对象主要包括电压互感器测量信息、电流互感器测量信息、断路器状态信息等。子站处理单元中汇集变电站各IED信息并对其进行处理是SSPU的主要功能,除此之外,SSPU还负责区域集中决策中心通信功能。在区域集中决策中心中各区域内变电站信息的汇聚主要由RCDC来负责,此外RCDC还具有识别和保护多信息故障元件的功能和制定动作保护策略的功能。由广域多信息构成的广域继电保护系统主要目的就是更好对设备性能进行保护,促使电网系统可正常运行。分区域多层结构保护系统有更大的保护和控制范围,区域中的决策中心可以制定更为可靠的后备动作策略,能提高现场复杂接线的应对能力[2]。
        2分区域广域继电保护系统功能及特征分析
        2.1分区域广域继电保护系统功能
        后备保护功能、主保护功能是分区域广域继电保护系统的主要功能。其中后备保护功能的发挥离不开通信作用,在比较空间多点信息下可确保保障后备保护的选择性,能将后备保护动作时间进一步缩短,故障切除范围的目标进一步缩小。广域后备保护系统在接收信息的过程中并不是盲目进行的,而是由保护区域大小的设定来决定的。该过程中IED仅仅与交换信息切除故障和保护范围有关系,超出这一范围的故障则与IED无关。广域继电保护系统有较强的自适应保护能力,能将保护系统的性能进一步提升。主保护功能可实现单元快速保护和基于本地信息快递段保护。此种保护模式与主保护线路以母线单独电气元件或线路为保护对象明显不同,不管是发生在IED所在背侧母线还是线路上的故障都需要IED瞬时动作于跳闸,只有从这一控制断路器上跳开才能将保护功能向IED上集中。
        2.2分区域广域继电保护系统特征
        将切除线路故障作为根本职责是传统继电保护和分区域广域继电保护相同的地方。

分区域广域继电保护系统更加注重对电力系统整体安全的保护,广域继电保护不单纯局限在本地,也不局限在被保护的设备测量信息上,而是将保护对象放在了更广阔区域的测量信息上。继电保护功能的实现与信息区域大小有直接的关系[3]。
        3分区域广域继电保护故障识别
        3.1各区域间的故障识别
        分区域广域继电保护系统需要各区域对本区数据资料全面收集,并对比分析所收集到的数据,如果发现现有数据和以往数据差距较大,则说明电网系统存在不正常运行的问题,本区域内出现了某些故障。此时继电保护的主要任务就是对故障原因进行分析,明确是局部故障还是整体故障,并制定具体的解决措施。如果现有数据与以往数据差别不大,则说明电网处于正常运行状态。分区域广域继电保护系统还需要在与其他继电保护中心数据进行比较,从其他区域中发现自己区域存在的问题。如果数据差异较大则需要将本区数据向指挥中心传送,这样能提高解决问题的效率,确保决策的正确性[4]。
        3.2信息汇总综合性故障识别
        广域继电保护系统非常重要的部分就是决策中心,广域继电保护系统的正常运行与决策中心有非常重要的关系。分区域获取的全部数据都需要汇总到决策中心。决策中心的主要作用是结合汇总上来的数据进一步分析,做出接下来的决策。决策分区可以在整体判断的基础上,找出解决问题的工作重点,能提高故障解决的效率。综合识别与各区域远程保护运用有直接的关系,综合识别只有顺利进行才能进一步提高各区域远程保护运用的效率,确保整个电网系统运行的稳定性和安全性。该环节在信息汇总过程中需要确保数据的正确性,决策中心与各分区之间需要构建密切的联系,避免联系不当导致数据错误,影响决策准确性,降低综合识别可信度。
        3.3序电压分布自适应故障识别
        电力系统一旦出现故障可根据电力系统故障时序电压分布特点,按照电网母线序电压幅值大小来排序。距离故障点最近母线为负序电压最大母线或者正序电压最小母线,该母线就为故障母线。系统若出现不同类型的故障,序电压呈现出来的特点也就不一样,此时序电压排序结果可根据启动判断来获取。如果线路出现了不对称故障,则可能出现了接地故障,此时采用零序电压和负序电压启动判据则更为简便,且灵敏度也更高。两者排序最大的母线因变压器和系统结构的影响会出现不一样的情况,因此也可用来作为判定疑似故障母线和相邻母线的依据。如果线路出现了对称故障,此时零序电压为零,故障线路完全换位情况将不存在,此时较小负序电压会出现在系统中。因此各母线负序电压和零序电压判据未启动时,只需要排序好正序电压判据启动母线依据有关标准即可,正序电压幅值若小于母线则判定故障母线,疑似故障区则为与故障母线相连的线路[5-6]。
        4结语
        综上所述,以上就是本文对分区域广域继电保护系统和故障识别有关内容的分析,希望对该领域研究有一定帮助,可进一步凸显继电保护系统的功能,促使我国电网系统安全稳定运行。
        参考文献
        [1]赵栋.分区域广域继电保护的系统结构与故障识别[J].电子测试,2016,(22):44,43.
        [2]徐晶冉,徐雯.分区域广域继电保护的系统结构与故障识别[J].山东工业技术,2016,(23):149-149.
        [3]郝兴锋.分区域广域继电保护的系统结构与故障识别[J].山东工业技术,2016,(12):171.
        [4]姜孟宇.分区域广域继电保护的系统结构与故障识别[J].黑龙江科技信息,2016,(4):50-50. [5]左鹏,周泽明.分区域广域继电保护的系统结构与故障识别探讨[J].低碳世界,2015,(34):55-56.
        [5]罗小波.分区域广域继电保护的系统结构与故障识别[J].建材发展导向(上),2014,(12):232-233.
 
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