電力系統繼電保護中斷故障自動判別系統研究與實現

趙鑫

國網雞西供電公司變電二次檢修中心，黑龍江雞西 158100

1 電力系統繼電保護系統概述

供電企業通過應用該系統實現繼電保護端某個RTU 繼電保護中斷以后能自動判別以下通知遠動值班人員。快速區分故障類型，及時采取相應應對方式，有效消除故障。為提高配電網安全運行水平，攻克配電網保護領域的世界性難題，電力系統聯合國內外高校、科研單位和設備制造企業，組成“產、學、研、用”項目團隊，全力攻關配電網高靈敏高選擇性繼電保護技術。

2 變電站通訊監測裝置是實現繼電保護靈動的基本功能

2.1 變電站通訊監測裝置針對小電流接地系統接地故障保護原理不完善、動作不可靠的問題，首創暫態原理小電流接地故障保護理論與方法；針對傳統接地保護耐過渡電阻能力低的問題，首創小電阻接地系統高阻接地故障保護理論與方法；針對傳統相間短路三段式電流保護動作選擇性差、不適用于分布式電源接入的問題，首創分布式縱聯差動保護和高選擇性分級保護理論與方法，能夠減小故障停電范圍70%以上，且適用于分布式電源高度滲透以及閉環運行的配電線路。

2.2 在《配電網高靈敏高選擇性繼電保護關鍵技術與應用》項目攻關工作的基礎上，電力系統帶領科研團隊研制出配電網單相接地故障選線跳閘裝置、線路保護裝置、具有接地與短路故障保護功能的配電終端與一二次融合設備，構成了配電網繼電保護的系統性解決方案。變電站通訊監測裝置實現了配電網接地故障保護與暫態原理繼電保護技術的重大突破。基于配電網高靈敏高選擇性繼電保護技術研發的保護裝置應用于電力系統面對臺風、雷擊、惡劣天氣的考驗，能夠快速就近隔離故障，應用情況良好，取得了顯著的社會與經濟效益。

2.3 繼電保護中心監測軟件系統的應用，繼電保護中心監測軟件系統的高靈敏選擇性，是電力系統繼電保護技術在實際工作的應用范例，繼電保護中心監測軟件系統徹底解決配電網故障切除時間長、停電范圍大的難題，推動配電網繼電保護技術及應用進入新時代，更好地服務經濟社會發展和人民美好生活。涉及電網安全穩定運行的發、輸、變、配及重要用電設備的繼電保護專網設備，均已納入國家電網的統一規劃、設計、運行和管理中。但是，現有繼電保護裝置還存在部分保護線路不滿足“雙通道、三路由”需求，專用纖芯承載保護通道運行方式不靈活等問題。

3 繼電保護實現光口直聯 使電力系統繼保業務全感知

3.1 當前，國家電網已全面推進繼電保護專網建設，烽火通信也積極跟進國家電網需求，結合近幾年自主研發的多業務綜合承載光傳輸設備FonsWeaver 780C/D，推出2M 光和2M 電等多種繼電保護方案，繼電保護專網改造項目有效提高了當前繼電保護業務的安全性和靈活性。2M 傳統繼保業務均通過2M光電協議轉換器實現繼保裝置與各廠家的MSTP 設備對接，這意味著繼保業務的故障率會因2M 光電協議轉換器和多個光纖、光纜接口的引入成倍增加。

3.2 繼電保護2M 光接口盤，可實現繼保裝置和MSTP 設備的直接互聯，消除了2M 光電協議轉換器的安全隱患，從而減少了一級故障點；同時，也使得2M 繼保業務完全納入了MSTP網管，提升了業務傳輸信號性能指標的實時監控和管理能力；此外，還能更簡易的確定故障原因、快速定位故障點；而接線、布線的簡化，也簡化了施工，一定程度上節約了建網成本和后期運維成本。

3.3 而烽火通信的2M 電TPS 保護技術已成熟商用多年，該技術在原有網絡上新建一套繼電保護專網，實現了專網專用，滿足了國網繼電保護專網建設中配置兩條獨立的通信路由，既可以保持專用光纖簡單可靠、故障率低的優勢，又可以發揮通信網絡電路調度靈活方便的優勢。針對線路保護通信通道建設補強的開端，也是烽火通信與國家電網就繼電保護解決方案深入探討與合作的良好契機。面向未來，烽火通信將充分發揮自身的技術實力和服務能力，為電力系統繼電保護專網建設保駕護航。

4 結語

綜上所述，繼電保護系統的投運必將為繼電保護相關單位到達現場能及時實踐表明該系統具有實用性和有效性。當前，雞西供電公司歷經十余年艱苦探索，項目團隊在《配電網高靈敏高選擇性繼電保護關鍵技術與應用》項目中取得重大突破，系統提出了暫態原理小電流接地故障保護、小電阻接地系統高阻接地故障保護、分布式縱聯差動保護和高選擇性分級保護等原理和技術。