基于高壓電網(wǎng)的有限廣域智能保護(hù)的研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求的提高與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，以及我國能源建設(shè)中電力工業(yè)大發(fā)展時(shí)期的到來，能源建設(shè)對(duì)持續(xù)性、可靠性供電要求的提高，國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)優(yōu)質(zhì)、可靠、穩(wěn)定的電力供應(yīng)正成為廣大電能用戶的普遍要求。過去經(jīng)常采用的傳統(tǒng)的后備保護(hù)，一般是由階梯式的距離保護(hù)和過流保護(hù)等構(gòu)成，無論是距離保護(hù)還是過流保護(hù)都是就地采集被保護(hù)元件的電氣量信息及開關(guān)量信狀態(tài)，各個(gè)相鄰的電力元件的繼電保護(hù)裝置，根據(jù)整定的保護(hù)定值完成相互之間的動(dòng)作配合，從而確保繼電保

2、護(hù)動(dòng)作的選擇性。上述保護(hù)模式的缺點(diǎn)比較明顯，即為保證各個(gè)相鄰電力元件的繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)相互配合，不可避免的導(dǎo)致保護(hù)定值整定工作計(jì)算復(fù)雜、配合困難，同時(shí)后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限較長，自適應(yīng)能力較差。隨著電網(wǎng)規(guī)模的建設(shè)發(fā)展，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的日趨復(fù)雜，傳統(tǒng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)面臨著的問題日益突出，各個(gè)元件后備保護(hù)之間的整定計(jì)算越來越復(fù)雜，定值配合越來越困難，難以靈活適應(yīng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)或者運(yùn)行方式的突變。在日益復(fù)雜的電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境下，建立具有高度適應(yīng)性的繼電保護(hù)系統(tǒng)，能夠有

3、效地解決現(xiàn)有的繼電保護(hù)系統(tǒng)存在的適應(yīng)能力不夠理想等問題，進(jìn)而從根本上實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜故障環(huán)境下、電網(wǎng)非正常運(yùn)行方式下，提高保護(hù)裝置動(dòng)作的安全性和可靠性的目的。當(dāng)前，國內(nèi)繼電保護(hù)在裝置硬件及軟件功能等技術(shù)層面已經(jīng)較為完備，在諸如保護(hù)理論、保護(hù)配置、制造工藝、運(yùn)維管理等各個(gè)方面都達(dá)到了比較高的水準(zhǔn)，形成了完整的保護(hù)體系，在實(shí)際的電網(wǎng)運(yùn)行中充分發(fā)揮了“第一道放線”的作用，有效保障了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。然而，隨著國家電網(wǎng)公司“建設(shè)特高壓電網(wǎng)”、“建設(shè)

4、智能電網(wǎng)”戰(zhàn)略的貫徹實(shí)施，我國正在逐步建成以特高壓為主干的、超大規(guī)模的復(fù)雜互聯(lián)電網(wǎng)，并由此對(duì)繼電保護(hù)專業(yè)領(lǐng)域提出了更高的需求。
　　于是，基于廣域的和豐富信息構(gòu)建的廣域繼電保護(hù)系統(tǒng)，提上研究日程，廣域繼電保護(hù)系統(tǒng)是解決當(dāng)前高壓電網(wǎng)（特高壓電網(wǎng)）繼電保護(hù)存在問題的有效途徑。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)廣域繼電保護(hù)提供了有力的技術(shù)支撐。廣域保護(hù)系統(tǒng)包含三種功能:繼電保護(hù)功能，安全自動(dòng)控制功能，緊急控制功能。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，通過對(duì)故障類型進(jìn)

5、行快速分類、對(duì)故障位置進(jìn)行快速定位，從而實(shí)現(xiàn)快速切除故障的目的。由廣域保護(hù)的智能裝置部分來完成對(duì)后備保護(hù)的推理和決策，以較短的動(dòng)作延時(shí)，發(fā)出跳閘命令，迅速切除故障，以此來構(gòu)建電網(wǎng)“第一道防線”。利用廣域信息技術(shù)和智能化信息技術(shù)，提升繼電保護(hù)靈活適應(yīng)復(fù)雜電網(wǎng)運(yùn)行工況的能力，改進(jìn)繼電保護(hù)應(yīng)對(duì)大型電網(wǎng)突發(fā)性災(zāi)害的功能，能夠更好的發(fā)揮繼電保護(hù)作為電網(wǎng)安全的“第一道防線”的突出作用。智能技術(shù)的主要特征是信息化、自動(dòng)化、和互動(dòng)化，上述三個(gè)特征是依靠

6、信息平臺(tái)和通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。因此，建立基于信息構(gòu)成的廣域繼電保護(hù)系統(tǒng)，是改善電力系統(tǒng)繼電保護(hù)性能、提升后備保護(hù)功能、適應(yīng)智能電網(wǎng)發(fā)展的必由之路，極具可行性研究價(jià)值。本文認(rèn)為，基于我國電網(wǎng)發(fā)展的實(shí)際，位于電網(wǎng)“第一道防線”的繼電保護(hù)系統(tǒng)，是整個(gè)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的基石，而利用廣域信息技術(shù)和智能化信息技術(shù)，能夠有效提升繼電保護(hù)在適應(yīng)復(fù)雜電網(wǎng)運(yùn)行工況和應(yīng)對(duì)電網(wǎng)災(zāi)害事故的性能，在當(dāng)前建設(shè)“特高壓電網(wǎng)”、“智能電網(wǎng)”背景形勢(shì)下，對(duì)于保障整個(gè)電

7、力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行，具有極其重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)的研究意義。
　　本文結(jié)合我國電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀況，以改善高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)性能為目標(biāo)，提出了一種有限廣域智能保護(hù)系統(tǒng)，該保護(hù)系統(tǒng)是基于智能化技術(shù)與有限廣域電網(wǎng)信息的融合。本文對(duì)課題研究背景進(jìn)行了探討，著重對(duì)保護(hù)的系統(tǒng)配置、保護(hù)的跳閘策略等方面，進(jìn)行了深入的分析、探討和研究。該保護(hù)系統(tǒng)的建立，將有助于提高我國高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)的技術(shù)水平，同時(shí)也為電網(wǎng)繼電保護(hù)適應(yīng)智能電網(wǎng)建設(shè)提出了一種