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1、第33卷第9期Vol.33No.92009年5月10日May10,2009基于WAMS的继电保护静态特性监视及其隐藏故障诊断熊小伏,刘晓放(重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆市400030)摘要:继电保护系统的隐藏故障对电网的运行威胁很大,而隐藏故障的在线诊断十分困难。文中提出利用广域测量系统(WAMS)的测量计算值与继电保护装置的测量计算结果二者的差异,对继电保护装置静态特性进行实时监测,从而发现其隐藏故障,并建立了相应的判据。以输电线路光纤纵差保护为例,分析了隐藏故障判据门槛值的整定计算方法。关键词:静态特性;隐藏故障
2、;WAMS;状态监视;继电保护系统中图分类号:TM774;TM7320引言装置信息为诊断输入进行继电保护系统隐藏故障诊断的新方法。由于扩展了信息来源,继电保护的工继电保护装置作为电网安全稳定的第一道防线作状况特别是测量回路的隐藏故障诊断将变得可起着十分重要的作用。继电保护装置可能存在的隐行。本文首先分析了继电保护系统的工作行为,提藏故障对连锁反应事故扩大起着推波助澜的作出了利用继电保护装置之外的参考信息进行测量回[125]用,其直接后果是导致被保护元件的错误断路隐藏故障诊断的判据,并建立了用WAMS实现[6]开。为了提高互联系统的运行可靠性,有
3、必要研输电线路光纤差动保护隐藏故障监视的判据,分析究如何实现继电保护系统中隐藏故障的检测与了判据整定门槛的计算方法。监视。早在1996年就有专家提出了对继电保护隐藏1继电保护工作特性与隐藏故障检测[7]故障进行监视和控制的设想,但因当时的条件所1.1继电保护特性分类限而未能深入研究。近几年来,相关的研究因技术从继电保护动作机理的角度出发,可将继电保的进步而有所发展,通过利用线路相关集、故障树、护的特性划分如下:[829]模糊推理以及连续故障搜索模型等方法,可建立1)静态特性隐藏故障与系统连锁故障的关系,但不能找出继电继电保护装置在未满足启动条件
4、时,仅进行测保护系统中的隐藏故障并进行消除。现有的在线检量计算而不进入逻辑比较和跳闸出口环节。此时存测研究大多着眼于继电保护装置的硬件冗余措施以在于电流互感器测量回路、连接电缆及连接端子、继[10211]及定值的在线校核,也有学者提出在继电保护电保护前置处理电路、采样及采样值计算等环节的系统中增加数字设备、建立监控系统进行监视的方隐藏故障可能并不能表现出来,也不一定会造成继法,此外无更深入的研究与应用。电保护装置误动作,但当一次电流增大或保护区外近年来,继电保护信息系统的建设正在快速进故障时,此类隐藏故障将被激活,导致继电保护误动行,继电保护装
5、置的信息有望快速上传和共享。此或拒动。因此,保证继电保护装置静态特性正确、发外,国内外电力系统正在构建旨在实现电网动态稳现此类隐藏故障是避免出现保护误动和拒动的关定实时监控的广域测量系统(WAMS),WAMS的键。而确保继电保护测量回路和测量计算正确与否建立提供了又一新的信息集成平台。所有这些信息则是静态特性好坏的关键。的集成,将为继电保护隐藏故障的诊断提供可用的2)动态特性信息源。当继电保护装置的测量信号满足启动条件后,为此,本文提出将继电保护隐藏故障监视功能继电保护装置将进行保护逻辑比较。此时继电保护融入继电保护信息系统、并以WAMS和继电
6、保护正确工作的关键是整定值和动作原理的正确。当一收稿日期:2008209216;修回日期:2009202210。次系统扰动结束后,可根据继电保护装置在扰动过国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目程中的行为记录分析继电保护的动态特性是否正(2004CB217908);国家自然科学基金资助项目(50777068)。确。相对于静态特性的监视,如何对继电保护装置—11—2009,33(9)的动态特性进行在线分析是另一值得研究的重要按照上述方法建立的继电保护静态特性监视系内容。统的结构如图2所示。在变电站内,继电保护信息1.2基于WAMS的继电保
7、护静态特性隐藏故障诊子站与各PMU及继电保护装置之间通过高速通信断方法网相连,收集本变电站内继电保护装置和PMU的隐藏故障存在于继电保护各工作环节的特点决测量数据,可实现站内保护设备的隐藏故障诊断,但定了应针对各阶段的隐藏故障模式研究相应的检测不能实现站间继电保护设备的诊断;通过继电保护方法。本文首先研究继电保护装置静态特性隐藏故信息主站和WAMS主站,可同时收集电网内不同障的监视,实现对测量环节隐藏故障的在线检测与地点保护装置的测量信息和当地的PMU测量信诊断。息,因此可实现对多端信息继电保护系统的隐藏故通常,继电保护装置采集模拟量、开关量作
8、为其障诊断。动作的输入。对开关量采集环节的监视可通过装置自身的硬件来实现,而对模拟量采集(测量值)回路的监视则难以实现。继电保护装置的测量回路包括电流
