基于非狹域角度對繼電保護問題和問題元件判斷分析

譚志聰 ，曾 斌

廣東電網公司佛山供電局，廣東佛山 528500

電網若想實現安全穩定運行，首先應當做好的就是繼電保護工作，近一段時期以來來，國家電網建設的面積與規模都呈現出不斷擴大的趨勢，電網結構、電網運行方式變為復雜化與多樣化多向發展。電網環境的復雜，讓廣域繼電保護工作必須應對全新的戰略調整，舊有的繼電保護手段中有很多亟待解決的問題。及時研究出可以準確快速識別隔離故障的方法，讓廣域保護原理、配置計劃更加便捷適應，是電網穩定運行的關鍵內容。

1 廣域繼電保護工作的完成方式略析

在現有的技術條件水平下，可以幫助廣域繼電保護達到功能實現的基方法可以從以下兩個方面加以考慮，第一個是自我調節在線整定式廣域繼電保護工作。通俗來講，此種類型的廣域繼電保護工作重點指用事件觸發當作調節基礎，再對電網運行的具體環節實施持續跟蹤，達到保護定值計算及在線處理優化。這樣做的根本目標是避免廣域繼電保護處于應用實踐過程中發生繼電保護的適配不合理障礙，同時能夠提升保護靈敏性的工作內容。第二個是從故障元件判別方向加以考慮的廣域繼電保護工作，通俗來講，此種類型的廣域繼電保護工作重點是指通過依靠電網系統里面的多點廣域測量信息，再以不同的故障判別手段選取為參考，達到電網里面故障元件實際發生位置的準確判定，這樣可以進一步發揮出繼電保護的實用性優勢。同在線整定式廣域繼電保護的方法比起來，這個故障元件判別手段無需整定計算過程，能夠在很短的時間里保證廣域后備保護工作的有效性，與此同時還可以對廣域后備保護的發生時間加以控制，較具有實用性優勢。

2 如何進行故障元件判別的幾個問題

2.1 電壓故障分布情況

以某個單一元件舉例，同單一元件相對應的故障判別，在原理上通常會涉及到很多方面，其中有電流差動、縱聯方向及縱聯距離等。需要加以注意的是：電流差動受限于采樣的同步精確性要求，因此較易出現視角缺失，工作難度很大。縱聯距離和縱聯方向兩個方面所涉及到的故障問題同樣會有應用性能角度的不完善。對電壓故障發生情況上涉及到的元件判別及故障處理，可以讓上面的問題得到有效解決。這種故障元件的判別原理是先對線路一個方向的電流、電壓故障分量加以測定，得出準確數值，再根據此方向數值通過科學方法得到另一個方向的數值。在這種方法的帶動下，可以幾乎在同時得到兩邊位置的電壓電流估算值及實際值。通過實踐研究可以發現，在故障因為外部原因所引起的情況下，線路兩邊的故障電壓分量測量結果同估算結果是類似的。可是在故障本身為外部原因時，線路整體至少某個方向電壓故障實際值同估量之間存在顯著差異，這樣便能夠形成故障元件判別根據。對于故障元件進行判別，其工作原理是參考負序判別、正序判別元件和零序判別三個類型。這些判別優勢可以準確地判定出內外故障負接地故障、相間短路故障。而很重要的一點是，在電壓故障分布時的元件判別時，只是對遠方電壓幅值數據形成了明確要求，廣域同步采樣方面的精準程度尚未曾做出統一規定，因此只保證故障兩邊特征校正達到基本同步便可。從這樣的分析當中我們能夠發現，這種原理應用手段可以避免潮流變化因素的影響，繼而達到故障線路的有效識別。

2.2 綜合廣域阻抗情況

由于要照顧到廣域電流同普通電流二者存在著一定的區域差動范圍線路數量的不一致性，則會產生同普遍意義電流差動相比區別明顯的靈敏度指標變化，靈敏度指標變化主要會受到線路電容指標影響，影響程度隨具體情況而有所區別。出現這種變化的原因是線路數量的不同給對應差異性分布電容電流造成了影響。本文所探討的基于綜合廣域阻抗情況下的故障元件判別，在工作原理上基本可以實現分布電容影響克服，與此同時達到靈敏度上的高效性。從這個方面進行分析，可以說，把綜合式阻抗同廣域繼電保護工作結合起來產生的故障元件判別，首先在原理上便具有非常顯著的優勢。再對仿真算法里面的數據加以驗證分析，最終得到可靠結果，在對這種故障元件的判別手段進行處理的過程中，能夠產生很可靠的耐過渡電阻功能、較低級別的轉換式故障、較高級別的靈敏度以及選相性功能的優越性，是應當給以特別關注的。

2.3 概率識別下的信息融合

為了達到對傳統廣域繼電保護出現的計算量太高、保護判斷出現偏差等問題的控制，同時能夠讓信息容錯水平得到提升，便要求使用概率識別基礎上的信息融合手段。簡單點說，概率識別控制下的信息融合手段其具體功效是：其技術在所設定的全部廣域范圍內某個固定時刻產生多處類型完全不同故障概率極低，這就讓該技術只面向本有限廣域區域中的單一元件實施故障識別及相應的編碼處理，直接造成后期計算時的搜索范圍控制。還有另外一點優勢是：引入故障識別概率的計算手段，能夠保證故障元件達到更有效判別。在當前，故障識別概率在正常工作運行的平穩狀態下，可以達到分組判斷編碼適應度的效果。通過計算方式輔助，得到的故障識別，其概率數值如果越大，那么它所對應的元件發生故障的概率也就越高，這就就能夠有效判定元件故障的存在。

3 結論

目前我國電力系統需要探討的一項重點課題就是廣域繼點保護問題，為了達到電力系統繼電保護工作的可靠性以及高效性，也為了保障電力系統達到靈敏性要求，使其數據傳輸、數據控制及信號發送交換等項內容科學穩定，便應當在系統大局的戰略要求出發，注意加強電力系統全面的規劃檢測與維修維護，從根本上提升廣域繼電保護、故障原件判別等項工作的效果，帶動大電網全面發展。

[1]陳國炎.廣域繼電保護分層系統結構的網絡拓撲設計[J].電力系統保護與控制，2012(4).

[2]李振興.分區域廣域繼電保護的系統結構與故障識別[J].中國電機工程學報，2011(28).

[3]楊增力.基于方向比較原理的廣域繼電保護系統[J].中國電機工程學報，2008(22).

[4]尹相根.廣域繼電保護故障區域的自適應識別方法[J].電力系統自動化，2011(16).

[5]何志勤.電力系統廣域繼電保護研究綜述[J].電力自動化設備，2010(5).