基于智能电网的继电保护新技术研究术研究

基于智能电网的继电保护新技术研究术研究

浦琛

云南电网有限责任公司曲靖供电局 云南曲靖 655000

摘要：随着我国综合国力的大力提升，我国各行业科学技术的发展都得到了极大的进步，如今，信息化技术在我国的经济社会发展当中有着极其重要的作用，为经济社会发展提供了充足的技术支持。而信息化的应用在我国的电力行业当中，为我国的配电自动化技术形成提供了强大的技术性支持，在处理配电网故障上带来了极大的便利。在配电故障的处理工作当中，配电自动化技术提供的支持使故障处理的效率和质量获得了巨大的提升，这使我国的电力行业在发展上有了更大的发展动力。在针对配电网的故障处理工作中将配电自动化和继电保护进行合理的结合，能够在对配电网故障的解决和排除工作上大大提升效率和质量，能够进一步实现电力系统的稳定运转。

关键词：智能电网；继电保护；新技术

引言

继电保护是电力系统的重要组成部分，继电保护系统在运行中发生故障，会给电力系统的安全稳定运行造成影响。因此，生产运行管理中可以通过对典型的、常见的继电保护故障进行分析探讨，举一反三，并采取有效的处理对策和预防措施，提升电力系统的安全性和稳定性。

1变电站继电保护的工作原理

一方面，在开展继电保护时，其主要的工作原理为当变电站在运行时发生故障后，会出现电压降低或升高、电流突然增加、温度、瓦斯的温度同时升高及运行频率降低等现象，且该现象的数值大于继电保护的额定值，进而使继电设备发出报警信号或跳闸指令。跳闸的方式通常有两种，即电流值与时间值，若该跳闸的性质为电流值，电流值上升速度越快，则跳闸的速度越快；而性质为时间值时，当故障电流值大于整定值后，在一段时间后，为了更好地保护变电站，时间发出跳闸指令，进而暂停变电站的运行。另一方面，在运用继电保护技术保护变电站的过程中，其目标也较为明确，利用该技术后，可使变电站供电变得更加可靠。检修继电保护设备时，可提升该设备的可用系数与可靠性，防止出现传统检修方式的不足，并使相关设备的寿命得以延长，进而使用户用电变得更加安全、可靠。与此同时，保护用电设备的安全也能促进相关企业的经济发展，当前，在电力系统行业内，正广泛应用继电保护技术，且相关的保护装置也可进行远程输送，技术人员可利用其数字化的特征，尽快实现系统抢修。

2智能电网的继电保护新技术

2.1定值整定问题引起的保护误动及拒动

电力系统继电保护定值的正确整定和执行是保证继电保护装置正确动作的两个重要条件。现场技术人员在执行定值时，往往因为设备及人为等多种因素出现误整定的情况。主要原因有：（1）在设计、基建、技改等阶段未能及时、准确地向保护计算人员提供有关的计算参数、图纸等。（2）继电保护定值在执行过程中因人为因素导致的保护误整定，如定值核对错误、保护定值数据执行错误、控制字、跳闸矩阵执行错误、软压板执行错误、定值区执行错误等。针对以上发生误整定的各种原因，应从整定计算、现场执行、定值核对、人员培训等方面制定措施，现场应加强对定值、图纸的管理，并建立各个设备的保护资料档案。技术人员需要详细了解保护装置和现场情况，定值单内容应全面、细致，执行时要认真仔细，具体到每个细节。同时，根据相关定值管理规定，定期对保护定值进行复核。

2.2开展变电站继电保护的具体试验

一是采用新型测试器具。技术人员在试验前，需仔细检测继电保护装置内部的电流与电压值，其方式可选用合并器内部的光数字信号，传统继电保护装置的测试仪器只能将模拟量输出，而当前的新型测试仪，即光数字信号仪器，在开展测试的过程中，该仪器可借助保护装置内部的光纤进行直接输入测试，此方式有效避免了相应误差，减少了多种传统式检验步骤，如采样精度或零漂等，节约保护成本的同时，也改善了保护装置的使用效率与效果。为满足继电保护装置的实际需求，工作人员还需严格保证数据传输的时间间隔，若其传输时间差距较大或并未同步，应合理选择保护装置，并对母线保护或变压器保护等实行科学的测试与管理。二是改善网络传输方式。针对一二次设备的具体情况，相较于传统保护方式中的直接跳闸，当前变电站在应用继电保护时选用了GOOSE网络，运用该网络系统可实时发布跳闸指令，若想更加便捷，可改用智能型开关。借助网络内部的跳闸指令与启动关闭信号，相比传统式保护回路，新式继电保护更加可靠。

2.3基于故障仿真下的发电厂厂用电继电保护

级差配合校验

无论在单电源配电网还是在发电厂厂用电系统中，其供电网络拓扑一般均为单电源辐射状，具有多电压等级、多支路、多级负荷配电中心等特点，在继电保护方面除差动保护外，还采用三段式过流保护作为供电网络的主后备保护。鉴于厂内线路较短，三段式过流保护在整定时较为困难，经常因继电保护级差配合问题而导致越级跳闸事件发生，给厂用系统的正常运行带来严重威胁。随着信息化技术在继电保护整定领域快速应用，发电厂厂用电系统继电保护整定也由传统的手工整定转向计算机辅助整定，但级差配合的合理性仍需人工校验。通过Simulink工具对用电典型配电网络进行建模，并根据三段过流保护原式建立保护元件模型，分别按照大、小运行方式依次从最后一级线路末端或母线→本线路出口→上级母线设置不同故障，同时计算各个保护元件安装处的灵敏度，调取保护元件定值预处理数据以及提取的级差配合逻辑特征进行匹配，以验证现有三段式过流保护的上下级配合关系是否合理。

2.4一种继电保护复用通道瞬时性故障诊断

复用光纤通道拓扑复杂，中间经过多次光电转换及SDH网络传输，当出现故障时，需快速定位故障点位置和性质，通常采用的故障定位方式有：①在通道各连接处逐步扩大范围自环测试，这种方法通常需两侧人员配合，耗时耗力；②基于通道拓扑、各环节设备状态及装置告警等信息，分析和判断故障点位置和性质，该方法需要深刻的通道认识、经验和技巧才能较快定位故障；③对于偶发性故障，故障现象难以捕捉和定位，通过自环或告警分析法处理困难，耗时最长，很多时候只能通过替换的方式排除故障。通常通道故障定位流程需保护人员和通信人员相配合，到现场收集大量信息并做好安保后才能实施故障定位方法，因而故障定位实施缓慢。复用通道故障定位方法能很好地定位通道故障；再进一步结合实际运维情况，提出了通道故障触发录波的方案，录波文件按照电力系统暂态数据交换通用格式输出，通过增加中间节点信息文件并配套相关的展示软件，可直观展示故障发生前后通道的相关状态；录波文件、通道告警和故障点定位等信息按规范建模并上送，可方便收集通道故障相关信息并传输至远方，配合SDH网络远方监控，可以进一步区分光纤传输网的故障环节，实现通道故障的远方在线诊断，极大提升通道故障诊断效率。

结语

我国的电网系统是支撑经济社会发展的重要基础性设施，而在正常的运行过程中也会发生由于外部因素或内部因素导致的异常情况和故障，为此，在我国目前开始应用的继电保护与配电自动化配合保护系统当中，两种技术的配合使用发挥了重要的作用，使电网运行有着极高的稳定性和运行安全性，并且在故障处理上也有着很强的处理效率。

参考文献

[1]黄海.继电保护配合配电自动化提高故障处理性能研究[J].现代工业经济和信息化，2019，9（12）：86-87.

[2]荣旭东，张蓓，高伟，等.电力系统配电自动化与继电保护配合的电网故障处理研究[J].科技创新导报，2019，16（18）：58+60.