研究面向智能电网继电保护系统重构

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1、研究面向智能电网继电保护系统重构　　【摘要】由于各种因素的综合作用，导致了现有的继电保护系统存在一系列的问题，所以，对现有的继电保护系统提出了更高的要求，需要从新构建适合现阶段的继电保护系统。本文分析了继电保护系统重构的需求，提出继电保护实施重构的通用模型，并阐述了继电保护重构对策，为机电系统重构做出微薄贡献。【关键词】智能电网；继电保护系统；重构1面向智能电网的继电保护系统重构的意义在我国，继电保护系统的运行可靠性随着通过通信及信息技术的快速发展而不断提升，由于现有的继电保护系统结构是一种刚性结构

2、，许多结构都是设计初始阶段设置好的，例如连接方式、网络适应条件、保护对象等，使得这种继电保护系统只能完成设定好的要求，无法满足智能电网的自适能力。6如图所示，在一些恶劣的天气环境中，例如冰雪等突发灾害，会使继电保护系统发生问题，使得T1通道失效，而且由于自身不能通过自动化调节，无法找到新的通道来自行恢复线路，使得继电保护系统无法产生效果，对智能电网产生很大损害。为了解决这种单向潮流运行方式，还需在继电保护系统中应用双向潮流的运行方式，为此在配电网络中安装了分布式电源，使得对继电保护系统的要求不断增多

3、，对运行的速度、可靠性、灵敏性的要求也提高了。为了确保在出现状况的时候，智能电网能够自动调节恢复，需要重构适合现代化电网的继电保护系统，从而应对一些突发事件，满足智能电网的运行要求。2继电保护系统重构方法2.1继电保护系统重构准则为了满足智能电网的需求，继电保护系统重构需要满足以下几种原则：（1）功能的完整性为了适应现代化电网的需求，在已有的保护系统功能的基础上重构的继电保护系统要适合现阶段的智能电网的功能，同时对与允许出现的紧急状况要有降阶或解除的功能，从而达到安全系统最低安全指标。（2）重构的快

4、速性为了使继电保护系统自身的重构快速有效，所以一次系统需要与继电保护结合，在多套继电保护系统重构时，需要维持最低的功能，然后采取分步实施或同时实施的策略。（3）重构的可靠性在进行继电保护系统重构时，需要选择和组合合适的设备，对于重构的继电保护系统，必须满足系统的可靠性。（4）重构的经济性6为了保证继电保护系统可靠性的同时，需要减少对资源的占用，所以，在继电保护系统重构中要合理的划分设备资源，避免出现设备资源的浪费。2.2继电保护重构通用模型在智能电网继电保护系统重构过程中，需要合理的组合继电保护资源

5、，组合的3个核心要素分别为资源、对资源的组合及如何组合。（1）继电保护资源在继电保护系统组成中，传统的继电保护系统由不同功能元件组合而成，例如互感器、信息通道、执行元件、操作电源等功能元件。在继电保护系统中，系统中的资源是可以共享的，例如数字化变电站，它的特点是拥有开放和共享的结构，方便了资源的多种组合和利用。（2）继电保护资源组合的实现6在继电保护系统重构中，由于传统保护元件无法满足智能电网的需求，往往可以用数字化元件来代替，为了达到电网自动化的最低标准，合理的资源组合可以实现这一目标，需要从新连

6、接继电保护内部数字化元件，重新分配内部的信号。例如，在电磁型电流互感器中，输出的方式是采用固定连接的，不能够在线改变连接的关系，而光电/电子式电流互感器（OCT/ECT）的出现，可以改变这一现状，这种互感器的输出是通过网络交互、再分配来完成的。（3）资源组合的方法为了实现继电保护系统重构，需要找出继电资源组合的方法，往往需要考虑一次系统的信息和继电保护装置状态诊断的信息，根据二者的共同作用来决策。在变电站中，继电保护元件的集合也可以称作为继电保护功能元件层。在计算机信息采集及分析决策过程中，需要完成

7、状态监测和执行层重构，采集各个继电保护元件的信息，从而根据采集的信息进行状态分析，确定出现故障的元件，并能够替换，然后重构后传递命令给各功能元件。继电保护系统的功能元件可以采用拓扑结构，设置多个区域的处理中心。2.3继电保护系统重构实例分析在重构模型中，为了避免出现任意元件损坏而导致系统故障的问题，从图2中可以看出，如果某一元件失效或出现状况，都能找到替代的元件，并通过协调决策分析，实现替代重构，从而使继电保护系统继续工作。根据图3所示，可以将图中所示分为保护装置和信号通道2部分，其中线路L1两端电

8、流差动保护装置是P11和P12；线路L2两端电流差动保护装置是P21和P22；线路L3两端电流差动保护装置是P31和P32；T1、T2、T3分别为对应的信息通道，包括了端机、光缆等设备。6重构方法：在每一变电站设置信息交换设备T12、T13、T23，如图所示，当T3失效时，状态监测与重构执行层便会启动信息交换命令，让L3上的保护信息从T1、T2通过，图4所示。3加强面向智能电网的继电保护系统重构对策3.1强化故障诊断功能为了更好的使现代电网智能化，需要合理的构建继电保