地區電網實現自適應繼電保護的研究

王巍巍

摘 要：隨著社會經濟不斷的發展，電網的不斷擴建，在電網繼電保護技術上也有了新的突破。傳統的地區電網繼電保護已經不能完全滿足實際電網運行的要求，而且在運行的過程中也發現了諸多缺點，對電網運行的安全性、可靠性以及穩定性等都造成了嚴重的影響。而自適應繼電保護技術可以有效地彌補這些缺陷，尤其是對零序電流速斷的保護和接地距離的保護方面，更可以進行有效的優化改進。文章主要對地區電網實現自適應繼電保護進行研究。

關鍵詞：電網；自適應；繼電保護

1 自適應繼電保護的原理

電力系統在運行的過程中，電流會頻繁變動，而這將會對電網上的設備造成一定的影響，也是引發多種電網事故的主要根源，而在20世紀80年代，針對電網運行的這一故障問題展開的研究的話題。自適應保護也是在對電網進行研究中而得出的一項技術，是自動適應電力系統運行中出現的頻繁變動現象，能夠有效的規避電網中的設備因電流頻繁變動而導致的故障，而且，自適應保護的標準系統參數也是有著適應性的，是根據電網實際的運行環境進行適應調整的，對電網以及電網設備保護的功能性能良好，也在微機線路保護中被廣泛的應用。自適應繼電保護的基本思想就是線路上的保護裝置去適應電力系統中的各種變化，使其提高對電力系統以及故障類型的適應性，不斷提高電網的防護性能，不僅如此，對各類故障信息也具有多種操作模式，更能對電網中的故障進行及時的處理，同時，自適應繼電保護還能夠克服長期的問題，對電網的保護作用是傳統的電網保護無法比擬的，實踐證明自適應繼電保護的優越性為電網保護工作帶來了巨大的幫助，也為提高電網運行的安全性、可靠性以及穩定性產生巨大的作用。

2 電網的自適應繼電保護分析

2.1 零序電流速斷保護的自適應

自適應繼電保護是電網運行的安全保障，自適應零序電流的速斷保護則是其一。傳統的自適應零序電流速斷保護是不受時限的，而且，保護也是具有選擇性，也會將零序速斷保護限制在保護線路的一定區域之內，這樣也會造成繼電保護的范圍不能超過線路的末端，在實際的電網繼電保護中也會受到一定的約束。而現今使用的自適應零序電流速斷保護則能有效規避傳統電流速斷的缺點，不僅如此，自適應零序電流速斷保護的整定值還能夠根據短路類型以及運行方式的具體情況而進行改變，當然，電流速斷的整定值是需要根據保護裝設處到系統的等效電源以及實時測定故障類型系數之間的正序電阻的變化值整定的，在這種狀態下能夠保證自適應繼電保護的電流速斷動作原理不僅滿足基本要求，而且，還能將動作調整到最佳的狀態，這是傳統的自適應零序電流保護所不具備的，進一步保證自適應繼電保護的可靠性[1]。具體流程如下（如圖1所示）。

圖1 自適應零序電流速斷保護流程

2.2 同一地區各個繼電保護間的自適應

繼電保護是電網安全運行不可缺少的一部分，在電力不斷發展的過程中，地區電網也實現了自適應繼電保護，針對電網線路的同一個地區的自適應保護功能主要包括：電網繼電保護有著不同的自適應性，可以根據同一地區各個電網的實際運行情況進行自適應保護，能夠將各個保護系統中的繼電器的性能、原則進行調整，有效的提高了自適應繼電保護系統的動作，確保動作的快速、準確、可靠，更能有效的防止地區電網的接地故障，一旦發生接地故障的話，繼電保護能夠快速的鎖定故障線路，并針對故障線路做好繼電保護的動作，有著極強的保護功能；主保護和后備保護的自適應，正常來說地區的電網保護分為主保護和后備保護，而在電網運行的過程中，一旦主保護發生故障終止運行的話，那么自適應繼電保護將會將電網的保護系統自動切換到后備保護，其中的各個參數也都通過自適應保護對后備保護進行了調整，也就是說，當主保護故障的情況下，后備保護也會按照主保護的特點正常保護電網線路，具有對電網線路可靠的保護作用；重合閘的自適應，電網線路運行過程中，如果發生故障的話，那么自適應繼電保護的重合閘將會對線路的具體情況進行分析，并迅速地做出重合閘的保護，能夠減少電網故障的恢復時間以及受影響的區域，對提高電網供電的可靠性以及穩定性有著極大的作用[2]。

2.3 電力系統中各保護的自適應

地區電網實現自適應繼電保護，對電力系統的各個保護的自適應主要從以下幾方面進行：在網絡拓撲結構發生變化的情況下，電網的自適應保護系統也會隨著系統的變化來適應這種變化，主要是對設定值的調整，以保持相互之間設定值的關系為主要目標進行調整；電網運行的過程中，負荷是隨機波動產生的，而對于系統的繼電保護，應根據這種負荷的波動情況進行適當地調整，在這種情況下不僅僅能夠保證電網運行的安全性，對客戶供電的可靠性，還能充分提高整個電網運行的經濟效益；另外，地區電網運行的過程中也經常會出現擾動現象，會對電網運行的穩定性造成嚴重的影響，甚至會引發電網事故，對于這種現象自適應繼電保護能夠有效地適應電網的各種擾動現象，能夠對其作出有效的調整，將電網以及設備的損失降至最低，充分提高電網供電的可靠性。

2.4 與其他自動裝置自適應保護

正常來說，電網運行的過程中還會涉及到其他的自動裝置，而自適應繼電保護還要考慮到其他自動裝置的運行，一旦忽略了這些的話，電網運行的穩定性以及安全性也會受到一定的影響，因此，要合理的控制保護系統與其他自動裝置相互的適應，而且，這也是電網保護設備硬件的重要部分[3-4]。另外，通過電網保護繼電器、自動裝置以及控制裝置之間的相互協調合作保護，還能保證系統運作的安全性以及穩定性，尤其是在電力系統故障發生的情況下，也能將電力系統故障的影響范圍逐漸縮小，而且，在選用適當的恢復策略之后，也能有效的降低電網故障的損失率。

3 結束語

在人們生活水平不斷提高的情況下，電網覆蓋率也越來越廣泛，尤其是電能的使用率每年的增長速度極快，很多地區的電壓線路、設備的等級也有所提高，相應的繼電保護裝置也需要進行不斷的改進，傳統的繼電保護裝置存在的諸多弊端已經無法滿足當今電網運行的形式，尤其是電網使用的過程中，其波動情況變化極為復雜。通過文章對地區電網實現自適應繼電保護的研究中，自適應繼電保護能夠對電網運行的具體情況進行適當的調整，對電網運行能起到很大的保護作用，能夠有效規避傳統電網繼電保護裝置的弊端，提高電網運行的安全性、可靠性以及穩定性。

參考文獻

[1]張良，李晉民.對側運行方式對零序電流保護的影響[J].電力學報，2011（4）.

[2]熊小伏，陳星田，夏瑩，等.面向智能電網的繼電保護系統重構[J].電力系統自動化，2009（17）.

[3]龔永智.電力系統繼電保護事故原因及改進措施探討[J].中國新技術新產品，2011（01）.

[4]葉其革，王晨皓，吳捷.自適應控制及其在電力系統中的應用[J].電力系統自動化，2013（11）.