周福來

【摘 要】廣域繼電保護是通過電網廣域同步信息的測量，并通過信息的整合來計算出故障元件的位置，并通過簡單的時序來保證保護動作的科學性，電網中的廣域繼電保護應該從工程的實際保護對象以及實際應用為對象進行開展性研究，根據系統(tǒng)結構的不同，廣域后背保護可以分為集中式和分布式兩種，本文主要探討有限廣域繼電保護系統(tǒng)的分區(qū)方法與實現(xiàn)方式。

【關鍵詞】有限廣域繼電保護系統(tǒng)；區(qū)分方法；實現(xiàn)

近些年來，隨著科技水平的發(fā)展，廣域測量系統(tǒng)也得到了迅速的發(fā)展，這就為解決大電網的潮流轉移問題帶來了良好的發(fā)展契機，為了更好的提高繼電保護系統(tǒng)的綜合性能，相關的專家學者也提出了廣域保護的概念，并對此進行了初步的研究。廣域保護包括兩個方面：一是基于廣域信息下的電網安全穩(wěn)定性研究，主要是對整個電網的穩(wěn)定運行進行全面的監(jiān)測，二是提高傳統(tǒng)繼電保護性能，在這一方面，國內外的專家學者都進行了深入的研究，根據系統(tǒng)結構的不同，廣域后背保護可以分為集中式和分布式兩種，這兩種系統(tǒng)計算方法也會有所不同。

1.廣域繼電保護的有限性

廣域繼電保護是通過電網廣域同步信息的測量，并通過信息的整合來計算出故障元件的位置，并通過簡單的時序來保證保護動作的科學性，電網中的廣域繼電保護應該從工程的實際保護對象以及實際應用為對象進行開展性研究，其核心事項就是保證保護動作的正確定，應用在電網之中的廣域繼電保護應該從保護對象的后備保護以及工程的實際應用進行研究，需要獲取廣域內的所有信息，這主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）在廣域繼電保護中，需要加強首道防線的性能，同時，為了實現(xiàn)保護對象的保護功能，避免出現(xiàn)整定配合困難的問題，要求獲取到與保護對象相關的信息，但與此同時，繼電保護后備保護范圍內需要的信息也具有一定的有限性。

（2）廣域繼電保護是一個不斷發(fā)展的過程，需要將整個網絡發(fā)展為不同的有限元區(qū)域，保證系統(tǒng)過程的實現(xiàn)。

2.廣域繼電保護的區(qū)分

廣域繼電保護系統(tǒng)的區(qū)分是有限廣域繼電保護系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)，對系統(tǒng)進行科學合理的區(qū)分是系統(tǒng)空間與保護范圍有限性的重要體現(xiàn)，也是制定保護跳閘以及保護算法實現(xiàn)的主要依據之一。

2.1中心站的選取原則

有限廣域繼電保護集中式結構需要在有限區(qū)域內部選擇一個發(fā)電廠和變電站作為繼電保護的決策中心站，區(qū)域內部其他的發(fā)電廠以及變電站就是子站，這類子站也可以作為備用的中心站。中心站的選擇需要考慮輸電系統(tǒng)節(jié)點的連接關系以及節(jié)點通信系統(tǒng)的連接問題。一般情況下，需要優(yōu)先考慮人員、通信條件以及地理環(huán)境等因素，將一些特殊的發(fā)電廠以及變電站作為中心站，也可以選擇路徑關聯(lián)密集、相鄰節(jié)點多的變電站作為中心站。 為了保證決策中心的安全性和可靠性，需要在區(qū)域內部選擇好備用的中心站，在少數(shù)情況下，中心站會由于特殊的問題難以起到應有的作用，因此，在實際的選擇過程中一般選擇路徑關聯(lián)密集、相鄰節(jié)點較多的變電站作為備用的中心站。此外，為了減小分區(qū)，可以選擇任意的兩個中心站作為發(fā)電廠，一般需要將中心站作為起點，保護范圍要延伸到下一個線路末端，如果兩個中心站為相鄰關系，兩個區(qū)域交互區(qū)會變大，可能會因此劃分出過多的區(qū)域。

2.2繼電保護的保護范圍

廣域繼電保護是被保護對象的后備保護，在功能上需要實現(xiàn)遠后備保護和常規(guī)近后備保護的功能，那么電力系統(tǒng)中不同的保護對象也需要在整個繼電保護的系統(tǒng)中實現(xiàn)該種功能，在這個層面上而言，廣域繼電保護的保護范圍需要滿足各個保護對象的遠后備范圍，以中心站作為起始點，將保護范圍延伸到下調線路末端。

2.3邊界有限的區(qū)分原則

電網的建設是一個長遠的工程，因此，在光與機電保護系統(tǒng)的分區(qū)過程中需要考慮到變電站以及發(fā)電廠的規(guī)劃節(jié)點，在進行分區(qū)后需要增加相關的節(jié)點，并滿足廣域繼電保護結構的需求，盡量不要重新進行區(qū)域劃分。此外，電力系統(tǒng)是發(fā)電、輸電以及用電的過程，發(fā)電和用電分別作為系統(tǒng)運行的起點和終點，輸電則是電路傳輸?shù)闹匾^程，發(fā)電、輸電以及用電的過程在運行中容易受到系統(tǒng)的干擾，導致運行方式出現(xiàn)變化，甚至會發(fā)生解列的情況，但是一般這種情況在發(fā)電和用電中較少，在輸電過程中較多。因此，在廣域繼電保護的分區(qū)過程中，應該從系統(tǒng)的起點和重點來劃分區(qū)域。

2.4區(qū)域的交互原則

一般變電站的設置都是遵循交互的原則，如果沒有按照交互原則進行設置，那么變電站得不到保護，在變電站的直流消失之后，變電站和線路都難以得到保護，如果線路依照交互原則進行設置，那么在發(fā)生故障之后就可以實現(xiàn)后備功能，但是由于交互區(qū)域如果過大，就會導致整個系統(tǒng)的通信量增加，因此，根據分析，對于廣域繼電保護系統(tǒng)，其兩個相鄰區(qū)域內需要有一條以上線路的交互，在必要情況下，可以在一定程度上增加交互的線路，這樣就可以有效的避免斷路器失靈以及點電站直流消失的情況，也可以防止由于信息缺失導致故障難以快速切除問題的產生。

【參考文獻】

[1]李振興，尹項根，張哲，何志勤.有限廣域繼電保護系統(tǒng)的分區(qū)原則與實現(xiàn)方法[期刊論文]，電力系統(tǒng)自動化，2010，（34）：9.

[2]汪旸，尹項根，趙逸君，等.基于遺傳算法的區(qū)域電網智能保護[期刊論文]，電力系統(tǒng)自動化，2008，（32）：17.

[3]苗世洪，劉沛，林湘寧，等.基于數(shù)據網的新型廣域后備保護系統(tǒng)實現(xiàn)[期刊論文]，電力系統(tǒng)自動化，2008，（32）：10.