探讨分区域的继电保护的系统结构与故障识别技术.doc

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1、摘要：分区域的继电保护是广域继电保护的一•大发展，其在广域继电保护的原有特征基础上采用类似马蜂気的结构进行分区，实现了分区域的继电保护°这一继电保护在系统结构、故障识别功能方面都有了极大的改进。各分区的继电保护不仅能对故障进行独立的分析和决策，而口还能够和各分区协调实现整个系统层面的和互制衡，系统通过各分区的信息分析识别故障部件。分区域的继电保护极大地提高了广域继电保护的速度和效率，具有英独有的优势特征。中国论文网关键词：电力系统；继电保护；分区域；系统结构；故障识别中图分类号：TM77文献标识码:A文章编号:1009-2374（2012）32-0110

2、-03继电保护作为电网安全稳定运行的保障，其工作的关键是怎样能够迅速高效地对故障进行识别、隔离，使其能够最大限度地减少扩展，使故障的影响区域尽可能减小、损失尽可能降低。现在大部分电网系统都是山于继电保护的错谋操作引发的扰动，这种情况在现在电网广域和线路高负荷运行的情况下尤其明显。电流在潮湿的环境下移动、继电保护鉛谋操作很容易造成整个系统连环跳闸和系统扰动故障。随着近年来广域电网的不断扩展，尤其是高压电网的不断扩大，广域电网的继电保护而临着诸多的问题。研究广域电网信息、改进和提高广域网继电保护的功能成为当下的一个重大议题°本文结合传统广域继电保护的功能和特

3、征，从电力系统安全稳定地保障继电保护的需求和特点着手，在分析关于保护的基础丄研究分区域继电保护的系统结构、功能特征和故障识别等问题。1广域电网的分区域继电保护广域电网继电保护的主要原理是利用广域电网的同步测量信息，将这些信息进行整合计算，以此來识别系统中的故障部件，并且采用逻辑整合來有效地清除故障。广域电网的分区域继电保护常见的结构有三种形式：分布式、集屮式、分布集中式。至于前两种形式的优势和不足在此不再一一赘述，本文主要分析分布集中式的系统结构及其优点。1.1继电保护的系统结构广域电网的分区域继电保护就是在整个电网范围内通过分区管理來实现整个网络电流的

4、顺畅流通和整个电路的稳定、安全。分区域继电保护的结构类似蜂窝，它将整个电网划分为信息和互独立的部分，各部分分别受到应有的保护并口各部分间能够进行信息的交互，但信息的交互量仅是一小部分。这种结构不仅实现了各部分的独立保护，减少了系统信息的传输量，而II通过少量必要信息的交互实现了報体的控制，保证了報个电网从部分到幣体的安全高效稳定运行。在构建广域电网分区域继电保护结构时，主要考虑了下而儿个方而：1.1.1各区域的决策中心。分区域继电保护需耍在每个小的区域内选定一个信息中心,该中心主耍是进行区域信息的收集、分析以及进行决策，以保证本部分安全高效稳定的运行。在

5、进行信息中心的选择时要综合考虑各方面的因素，包括输电系统间的连接关系、输电线路间的连接关系、通电系统所处的地理位置、气候条件等因素。分布集中式继电保护的决策中心一般会选在电网拓扑结构线路密集、节点较多的位置。1.1.2分区域的监控和保护范围。分区域继电保护不仅要实现本区域的近程保护功能,而且述耍能通过少量的信息交互实现远程的保护功能。在进行继电保护设计时应尽最大可能使各部分能够解决掉自C部分的故障和问题，减少各部分的信息交互量，这样就要求各部分保护范闌的设定能够覆盖整个电网范围。所以，在设定保护范围时，应以决策中心为起点，达到下一个线路的终点为宜。同时为

6、了在后面电网的扩展中方便加入新的变电站，保护的范围可以适当大一些。1.1.3区域间的交互保护范围。我们知道分区域继电保护间要通过少量的信息传输來实现区域间的远程保护，虽然我们为了報个系统的效率要尽量减少这种信息传输帰，但是为了保证報个电网系统的安全，这种信息的传输和远程的保护是十分必要的。在区域间为了确保信息的传输至少耍有一条通信线路，这样才能够保证电流传输在通过区域边界发生故障时能够及时有效地得到解决。为了能够很好地解决边界故障问题，分区域间的远程保护范围应该尽量把所有进程保护范围的边界包含在内。同时还要结合各个电网系统的整体规划、运行方式、安全控制方

7、式进行调整，以实现整体垠优。1.2继电保护的功能优势分布集中式继电保护集合了分布式和集中式两种继电保护的功能优势于一休，能够更好地实现广域电网的稳定控制和安全保护。其各部分的功能优势我们可以从以下几个方面进行分析和研究：1.2.1智能电子设备。分区域继电保护所采用的智能电子保护设备主要的功能是对本区域的电流互感器、电压互感器以及短路器的运行状态和操作进行信息的采集、功能的分析、故障的检测和安全的控制。在分布集中式结构中，这种智能设备不仅能实现本区域的检测和保护，同时能够在互联网络中的其他区域实现報体的保护。这一功能是对分布式和集中式两种结构功能优势的结合

8、。1.2.2区域集中决策功能。分布式继电保护只能够进行单一区域的信息收集、分析和