dts中继电保护和安全自动装置仿真方法的分析

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1、DTS中继电保护和安全自动装置仿真方法的分析　　摘要：定值比较法和逻辑比较法是调度员培训仿真系统(DTS)的2种主要仿真方法。从系统开发来讲，定值比较法比逻辑比较法难度更大；从工程应用来讲，2种仿真方法对应的2套定值给定值整定和维护带来了极大的工作量，成为影响DTS实用化的重要的制约因素。为了简化DTS的开发与工程应用，文中针对主设备保护、线路保护、母线保护及安全自动装置的不同特点，分析了不同的继电保护和安全自动装置仿真方法的选用原则，并分析了逻辑比较法在动态仿真中的应用。　　　　关键词：调度员培训仿真系统(DTS)；继电保护；安全

2、自动装置；仿真　　　　0　引言　　自20世纪70年代以来，电力系统调度员培训仿真系统(DTS)得到迅速发展，国内外都投入了大量人力、物力进行研究，并已投入实际应用。在世界各国的电力系统中，调度员培训模拟系统正在日益成为提高电网运行水平及事故处理能力的有力工具。随着DTS的日益普及和计算机技术突飞猛进的发展，DTS的内涵及使用领域不断扩大。目前，DTS不仅用于调度员的培训，以提高调度员的水平，而且要作为电网运行支持人员和决策人员的研究工具，如运行方式人员通过DTS制定合理的运行方式，以便研究电网的特殊运行方式，对规划中的电网进行研究分

3、析；继电保护人员通过DTS进行合理的继电保护整定配置、反事故措施的研究，利用远程通信，在上/下级调度配置远程终端进行协调性培训和联合反事故演习等。为此，DTS需要全面仿真电力系统的稳态及动态运行状况，特别是事故情况下电力系统的稳态及动态运行。在事故条件下，继电保护和安全自动装置如何动作、何时动作直接影响到电力系统的安全稳定及运行状态，继电保护和安全自动装置的仿真是关系到DTS能否成功实用的至关重要的问题。本文将就继电保护和安全自动装置的仿真方法进行分析。　　　　1　逻辑比较法与定值比较法及存在的问题　　目前继电保护和安全自动装置的仿

4、真主要有两种方法：逻辑比较法和定值比较法。实时性是继电保护装置仿真的难点和焦点所在。通常，实际的保护装置具有选择性、速动性、灵敏性和可靠性4个基本要求。逻辑比较法通过设定从故障点向外围的开关逻辑和继电保护装置动作时延的配合来反映选择性，易于满足速动性的要求，但不能反映保护装置的灵敏性要求，必须依靠教练员设置保护的拒动和误动来弥补灵敏度的不足，某些运行条件下仿真结果与实际情况有较大的差别。定值判别法以数学模型具有的定值配合和动作时延配合来反映选择性，靠自身的模型来反映灵敏性要求，但难以做到实时。相对于保护的要求而言，一次系统的数学模型

5、十分粗略，仿真结果与实际情况也有相当大的距离。况且，对保护装置的模拟并不仅仅是看保护单元的动作方程是否满足，还要涉及启动及选相等多方面的问题，这些问题使定值比较法在开发方面遇到了极大的困难。两者均通过设置保护装置的拒动和误动进行可靠性模拟。　　DTS模拟的电力系统通常都有几千套甚至上万套的继电保护和安全自动装置。继电保护和安全自动装置的定值是DTS的重要的基础数据之一，但定值的整定却是一项非常烦琐和费时的工作。以湖北省电网为例，依靠现有的整定手段，完成一次全省220kV电网的整定需要20多人·月，在考虑与地调联合调度时，地调的整定工

6、作量也不容忽视。更有甚者，湖北省电网正在不断变化之中，每次新厂站的投运都意味着保护定值的调整，甚至是全网保护定值的重新整定。逻辑比较法和定值比较法分别采用不同的定值体系，而且针对不同的运行方式，某些保护往往需要不同的定值，因此，DTS至少需要两套继电保护的定值，而且处于经常变化之中。另外，对于　　相同的保护原理，不同厂家的模型、实现方式及整定方法都有一定的区别，现有DTS对同一种保护原理通常只有一个模型，使得实际电网的定值在DTS中不能直接使用。所有这些给保护定值整定人员和DTS的运行维护人员带来了极大的工作量，是DTS实用化的难点

7、所在。实际上，DTS的不同应用对保护定值的关注并不相同，针对不同的应用和保护类型进行定值比较法和逻辑比较法的合理选择，是简化DTS的系统实现及运行维护、使DTS成功实用化的关键问题之一。　　　　2　主设备保护及其仿真[1，2]　　根据继电保护和安全自动装置技术规程，发电机保护的主要配置有：发电机纵差保护或发电机—变压器组纵差保护、100%定子接地保护、横差保护或其他专用的匝间保护、负序过电流保护、定子绕组过电压保护、定子绕组过负荷保护、转子表层过负荷保护、励磁绕组过负荷保护、励磁回路一点接地保护、失磁保护、过励磁保护、逆功率保护、低

8、频保护及失步保护等。　　变压器的保护配置主要有：瓦斯保护、纵差保护、过电流保护、零序电流保护或过励磁保护等。瓦斯保护动作于信号，而纵差保护、过电流保护等则动作于断路器的跳闸。　　此外，对于并联电力电容器、并联电抗器、调相机、电动机等主