梁今今++徐擎士

[摘 要]依托广域信息的应用，继电保护目前具有了更为明显的应用优势以及性能，在现今城市电力需求不断变化的今天具有更为积极的应用价值。在本文中，将就广域继电保护及其故障元件判别问题进行一定的研究。

[关键词]广域继电保护；故障元件；判别；

中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0082-01

1 引言

在电网运行中，继电保护具有保障电网运行安全的作用，即在电网发生异常状况时及时制止。在该种情况下，如果缺少继电装置的保护，很小的电力故障也将被放大，继而对电网工作产生非常大的影响。而在传统继电保护方式中，其在应用环境以及后备保护系统方面还存在着一定的落后情况，不能够对现时期电网运行的需求进行满足。广域继电保护的出现，对该类问题进行了较好的解决，需要做好其实现方式以及故障元件判断方式的把握。

2 实现途径

在广域继电保护功能应用中，其实现途径方式有：第一，以在线自适应的方式开展继电保护。对于该类保护，时间的触发为基础，通过对电网运作模式的不断跟进，则能够在对保护定值实现准确计算的基础上在线、实时的做好处理，不仅能够预防继电保护在实际操作中存在严重的适配问题，且能够有效提升保护灵敏度，以此大幅度降低误差；第二，故障元件判别继电保护，该类保护的关键，即同电网当中的广域多点测量信息具有密切的联系，通过对不同类型故障判别方式的选取，则能够较好的对电网运行中发生故障的元件进行确定，以此充分发挥出继电保护的作用。同第一种方式相比，该种方式在具体判别当中省略了整定计算过程，其所具有更为高效的计算效率以及短暂的计算时间能够保证后备保护在选取中更为可靠，且能够对后备保护时间方面的控制进行顾及，整体看来具有更大的优势。

3 故障元件判别问题

3.1 判别问题分析

基于故障电压分布情况下，以单一线路为例，同其所对应的故障判别原理涉及到较多的内容，包括有纵联方向以及纵联距离等，且在整个过程中需要注意，即对于电流差动而言，其在运行当中将受到同步采样准确程度要求限制，如果将其应用在广域继电保护环境当中，存在一定的牵强情况。而从纵联距离以及方向角度看来，当遇到难以解决的故障时，也将存在着较多同设计不相符以及缺陷问题，要想实现上述问题的有效解决，则可以通过基于故障电压分布的元件判别进行处理。对于该种方式，即对线路当中电压故障分量以及一侧电流故障分量测定值进行合理的估算，通过该种方式，广域后备保护即能够同时获得两侧电流电压以及其所对应的估算以及实际测量值。经过不断实践则可以发现，在故障类型为外部故障时，线路两侧电压故障分量在估算以及测量两个状态当中所对应的数据较为一致，而在属性为外部故障时，线路至少有一侧的电压故障分量估算值以及实际测定值间存在一定的差异，以此作为对故障元件进行判定的依据。

3.2 判别原理分析

考虑到普通电流同广域电流对应区域差动范围根据运行模式作用的不同也将涉及到不同的线路数量，同普通意义电流差动情况相比，线路电容指标对广域差动电流保护具有更为具体以及显著的影响，该情况的存在，即由于当线路数量存在差异性时，将对应具有显著性差异的电容电流。在本研究中，基于广域组合阻抗的元件判别原理即能够对该问题进行克服，且在灵敏性方面具有更好的表现。从该角度看来，将广域继电保护同综合阻抗进行融合所形成的元件判别原理在应用方面具有较大的优势。通过对仿真算法的验证分析可以发现，在对该方式实现故障判别时，其将具有较低的转换型故障、较高的耐过渡电阻性，且在选相性方面表现较好。

3.3 概率识别技术与遗传信息融合

在广域继电保护当中，工作具有较大的计算量，该种情况的存在，同使用遗传学计算方式具有直接的联系。为了能够大幅度降低计算任务量，信息融合技术得到了研发，在该技术中，不仅对传统识别方式中的优势进行了借鉴，且能够有效简化传统元件故障原理。如果在广域范围当中有很多区域发生故障问题，那么该技术则将对不同元件发生的故障对应的建立起识别码，在对系统搜索故障范围进行缩小的基础上简化了计算过程。同时，为了对广域继电保护的应用安全性进行提升，根据故障发展方向对信息的综合分析，则能够控制可能出现的信息缺失等问题。在该判别方式中，需要处理的信息有系统失灵保护、断路器距离以及状态等，通过对这部分信息的利用，则能够对不同环节做好标准函数的制定，以此为故障元件的判别打下良好基础。

4 序电压分布故障识别

4.1 排序问题

当系统故障情况发生后，根据母线电压值排序方式确定疑似故障，该线路即称之为疑似故障区域。为了对系统通信当中的任务量进行减少，则需要在不同电站中做好判别依据的开启，即在决策中心实现故障母线电压的分析与排序，以此实现系统通信量的降低。在不同IED开启判别时，需要对高、低两方面定值做好设置，当其发生故障时，由于低定值灵敏度较高，在保护范围内母线即根据设定值作出相应动作，且当决策中心获取序电压时，通信量也不会减少。即启动时，搞定指具有较低的灵敏度，此时，决策中心则根据相关依据是被母线的序电压，以此实现系统通信任务量的降低。当高阻接地故障发生时，则存在高定值灵敏度不能够达到标准的情况，此时，仅仅有数量较少的母线会根据低定值发生动作，并根据母线序电压值获取判别依据。

4.2 疑似故障區域判别

当继电系统故障情况发生时，其序电压也将具有不同的反应，根据这部分反应，即能够在掌握排序特点的情况下分析系统故障疑似区域，在该项工作中，其主要情况有：第一，当电路故障区域对称时，零序电压值接近为0，故障线路不完全换位，存在一定的负序电压情况。正序电压最小母线此事将判定为存在疑似故障，而该母线所连接的线路都将处在故障范围当中；第二，如果线路故障不对称，当对零序电压启动时，即表明该系统具有接地故障，在零序电压以及负序电压启动时，则需要具有高灵敏度为依据。受到系统结构影响以及变压器接地方式方面存在的差异，在具体排序结果方面也存在不同，但疑似母线应具有次相邻或相邻特征；第三，如果电网系统故障问题较为复杂，母线电压值在排序方面状况也各不相同，即其会受到来自电压分量的影响，通常其正序、负序电压都为最大值，并将同母线具有联系的线路视为疑似故障区域。

5 结束语

在我国电力事业不断发展的过程中，继电保护技术也不断向着一体化的方向发展。在上文中，我们对广域继电保护及其故障元件判别问题进行了一定的研究，在未来工作中，需要继续加强该方面技术的研究，通过该技术的研究与应用不断提升电网稳定水平。

参考文献

[1] 李振兴，尹项根，张哲，邓星，王育学.分区域广域继电保护的系统结构与故障识别[J].中国电机工程学报.2011（28）：77-79.

[2] 李振兴，尹项根，张哲，何志勤，冯灿成.基于多信息融合的广域继电保护新算法[J].电力系统自动化.2011（09）：14-18.

作者简介

梁今今，女，国网上海市电力公司市区供电公司，（1988-），汉族，上海，大学本科，工程师，继电保护。

徐擎士，男，国网上海市电力公司浦东供电公司，（1988-），汉族，上海，大学本科，工程师，继电保护。