繼電保護(hù)的整定計(jì)算存在的問題及解決措施

1、    繼電保護(hù)的整定計(jì)算存在的問題及解決措施    劉宏摘  要：繼電保護(hù)整定計(jì)算對(duì)于確保整電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行起著關(guān)鍵作用，文章首先闡述了繼電保護(hù)工作原理及整定計(jì)算，其次分析了目前繼電保護(hù)整定計(jì)算方法存在的不足之處，主要包括分支系數(shù)計(jì)算偏差較大、斷相口位置開路電壓誤差大、不同運(yùn)行方式的選擇及線性流程運(yùn)用過高等，最后針對(duì)不足之處提出了相應(yīng)的解決措施。關(guān)鍵詞：繼電保護(hù);整定計(jì)算;運(yùn)行方式：tm744     ：a      ：1006-8937（2014）35-0086-02隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)

2、濟(jì)的迅猛發(fā)展，高參數(shù)、大容量的電力設(shè)備在電網(wǎng)得到廣泛使用，人們對(duì)供電可靠性具有更高的要求，因此確保電網(wǎng)的可靠運(yùn)行日益重要。然而在實(shí)際中，由于各種因素的影響，配電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性受到嚴(yán)重影響。為了確保配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，除了要配置性能良好的繼電保護(hù)裝置，對(duì)其整定計(jì)算也必須加以重視。繼電保護(hù)的整定計(jì)算不同于配電網(wǎng)中電流計(jì)算那樣簡單，計(jì)算方法十分繁瑣、復(fù)雜。目前，國內(nèi)對(duì)于整定計(jì)算要求必須按照繼電保護(hù)對(duì)應(yīng)電力系統(tǒng)最大的運(yùn)行方式進(jìn)行，對(duì)于靈敏度的檢驗(yàn)則要按照最小的運(yùn)行方式進(jìn)行。然而上述采用的整定計(jì)算存在一定的不足之處，下面對(duì)其進(jìn)行分析和探討。1  繼電保護(hù)原理及整定計(jì)算1.1  

3、;繼電保護(hù)的要求和原理為了確保配電網(wǎng)能夠安全、可靠運(yùn)行，繼電保護(hù)必須滿足以下要求：可靠、迅速、靈敏且具有選擇性。繼電保護(hù)工作原理包括以下兩種：保護(hù)電網(wǎng)輸電線一端反應(yīng)電氣量。如果配電網(wǎng)的反應(yīng)電流升高，必須對(duì)其實(shí)行電流保護(hù)，如常見的零序電流保護(hù)、相電流保護(hù)等。對(duì)配電網(wǎng)輸電線反應(yīng)外部、內(nèi)部故障的電流進(jìn)行相位和功率差動(dòng)保護(hù)。1.2  整定計(jì)算目前，國內(nèi)繼電保護(hù)通過對(duì)整定值采取離線計(jì)算，并按照整定計(jì)算的相關(guān)原則，避免繼電保護(hù)受到外界干擾，這種方法具有以下兩方面的特征：不具有自適應(yīng)能力;具有固定行為特征，即計(jì)算所得到的整定值在運(yùn)行時(shí)是恒定的。在進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，通常選擇序分量法、相分量法和故障電氣

4、保護(hù)的整定計(jì)算，這是目前應(yīng)用最為廣泛的計(jì)算方法，此方法是按照配電網(wǎng)電壓變化和繼電保護(hù)的適應(yīng)性來對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行分析和計(jì)算的，然而在具體計(jì)算過程時(shí)還存在一定缺陷。2  繼電保護(hù)整定計(jì)算存在的問題雖然人們對(duì)繼電保護(hù)整定方法進(jìn)行了很大改善，然而在具體計(jì)算時(shí)仍存在各種問題，主要具有以下四方面的不足。2.1  分支系數(shù)計(jì)算偏差較大在進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，對(duì)于分支系數(shù)的選擇沒有足夠重視，對(duì)于分布式電源運(yùn)作變化趨勢而導(dǎo)致分支系數(shù)的變化沒有認(rèn)真考慮，因此造成分支系數(shù)和實(shí)際存在較大差異，最終造成整個(gè)整定計(jì)算結(jié)果偏差較大，進(jìn)而造成延時(shí)時(shí)段動(dòng)作值參數(shù)出現(xiàn)錯(cuò)誤。在進(jìn)行延時(shí)時(shí)段參數(shù)整定計(jì)算時(shí)，對(duì)于分支系數(shù)的

5、選擇出現(xiàn)錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致整個(gè)計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤，進(jìn)而導(dǎo)致整定計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)誤差。2.2  斷相口位置開路電壓參數(shù)誤差較大若配電網(wǎng)系統(tǒng)處于非全相震蕩狀態(tài)，在進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，必須要考慮網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)電壓參數(shù)的影響，否則會(huì)造成整個(gè)運(yùn)算量過大，并且可能出現(xiàn)嚴(yán)重的偏差。2.3  不同運(yùn)行方式的選擇在進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，若僅僅將繼電保護(hù)所在線路的母線進(jìn)行分開，并未考慮其他方式對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響，這樣會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)故障控制范圍過大。2.4  對(duì)線性流程運(yùn)用過高在對(duì)分支系數(shù)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，對(duì)線性流程運(yùn)用較高，進(jìn)而造成對(duì)于分支系數(shù)計(jì)算重復(fù)率過高，對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的整定計(jì)算速率造成較大的限制。3  

6、繼電保護(hù)整定計(jì)算的解決措施3.1  分支系數(shù)的計(jì)算在繼續(xù)整定計(jì)算時(shí)，要考慮多個(gè)方面造成的影響，如果分布式電源發(fā)生了變化，必須重新對(duì)其所在區(qū)域的繼電保護(hù)進(jìn)行重新計(jì)算，最大限度地減少分支系數(shù)的誤差，確保繼電保護(hù)整定計(jì)算的準(zhǔn)確性。3.2  斷相口開路電壓的計(jì)算在進(jìn)行繼電保護(hù)整定計(jì)算時(shí)，關(guān)鍵的計(jì)算對(duì)象是配電網(wǎng)的運(yùn)作線路在非全相運(yùn)作同時(shí)具有明顯振蕩情況下的電壓參數(shù)。對(duì)于已經(jīng)確定的配電網(wǎng)，發(fā)電機(jī)的等值電勢參數(shù)、斷相口電壓參數(shù)、等值阻抗的參數(shù)之間都具有相關(guān)性。然而如果根據(jù)常用整定方法就會(huì)出現(xiàn)計(jì)算量過大，造成此問題的原因主要在于：發(fā)電機(jī)的等值阻抗和電勢參數(shù)都在暫態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)下計(jì)算，而其實(shí)這兩

7、個(gè)參數(shù)對(duì)著電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的變化也不斷發(fā)生變化。再次計(jì)算時(shí)必須對(duì)上述參數(shù)重新計(jì)算，這就會(huì)導(dǎo)致整體運(yùn)算量過大。因此，通常在進(jìn)行計(jì)算時(shí)都假設(shè)發(fā)電機(jī)的電勢幅值為固定值，并據(jù)此對(duì)計(jì)算公式進(jìn)行適當(dāng)、合理的簡化。然而這種解決措施也存在一定缺陷，即忽視了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)開路電壓參數(shù)所造成的影響，所以如果配電網(wǎng)相對(duì)復(fù)雜，整體結(jié)果會(huì)出現(xiàn)較大誤差?；诖耍瑢?duì)于上述問題可采取以下解決措施：在對(duì)斷相口的開路電壓進(jìn)行計(jì)算時(shí)，通常采取網(wǎng)絡(luò)等值計(jì)算方法，采取這種方法不僅能夠有效控制運(yùn)算工作量和工作難度，還能極大提高繼電保護(hù)整定計(jì)算的準(zhǔn)確度。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型參數(shù)可參考阻抗參數(shù)來確定，同時(shí)綜合疊加原理，提出一種基于雙端口網(wǎng)絡(luò)的阻抗參數(shù)等值計(jì)

8、算方法，以便得到自阻抗和互阻抗參數(shù)。3.3  運(yùn)行方式的查找計(jì)算與線路流程頻率運(yùn)用的解決在進(jìn)行繼電保護(hù)整定計(jì)算時(shí)，對(duì)于運(yùn)行方式的查找存在兩方面不足：查找最不利運(yùn)行方式存在缺陷。按照最不利運(yùn)行方式計(jì)算，具有以下兩方面優(yōu)勢：第一，能夠有效輔助校驗(yàn)靈敏度參數(shù);第二，能夠有效計(jì)算繼電保護(hù)動(dòng)作值。然而現(xiàn)階段對(duì)于最不利運(yùn)行方式的查找僅處在繼電保護(hù)所處線路對(duì)側(cè)母線查找階段，同時(shí)采取輪流斷開方式也很難有效對(duì)系統(tǒng)最不利性做出保證。在進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)極易導(dǎo)致斷開線路出現(xiàn)重復(fù)性。在進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，頻率進(jìn)行開斷操作，這樣不僅造成計(jì)算結(jié)果誤差較大，也會(huì)影響整個(gè)配電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。對(duì)于運(yùn)行方式查找過程中存

9、在的不足之處，可通過以下兩步進(jìn)行改進(jìn)：首先通過相關(guān)軟件程序確定配電網(wǎng)在開路狀態(tài)下的擾動(dòng)域，根據(jù)確定的擾動(dòng)域大概確定繼電保護(hù)整定結(jié)果的取值范圍，借助確定的范圍對(duì)最不利運(yùn)行方式查找。一般情況下，配電網(wǎng)中所認(rèn)定的擾動(dòng)域是指線路出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)被影響到的區(qū)域。斷開配電網(wǎng)某條線路，以此為圓心從內(nèi)向外計(jì)算斷開前和斷開后線路的短路電流參數(shù)，根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定擾動(dòng)區(qū)域的邊界和范圍。在通過相關(guān)軟件進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，可以通過改變開斷線路循環(huán)趨勢對(duì)整定計(jì)算順序進(jìn)行二次組合，這樣就能最大限度地避免頻繁對(duì)線路進(jìn)行開斷操作，也會(huì)極大地減少對(duì)線路流程的應(yīng)用，提高整定計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，也確保了電力系統(tǒng)供電可靠性和穩(wěn)定性。4 

10、0;結(jié)  語隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)電的需求量急劇增加，電力系統(tǒng)的容量和規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，要確保配電網(wǎng)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，繼電保護(hù)起著十分重要的作用。而作為繼電保護(hù)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的整定計(jì)算方法更是起著關(guān)鍵作用，必須對(duì)整定計(jì)算方法中存在的問題引起重視，對(duì)于存在的問題必須及時(shí)采取相關(guān)的解決措施，保證配電網(wǎng)的安全運(yùn)行。參考文獻(xiàn)：1 周志輝，周玲，丁曉群，等.繼電保護(hù)整定值計(jì)算中運(yùn)行方式選擇的新方法j.電力設(shè)備，2010，18（2）：67-68.2 張鋒，李銀紅，段獻(xiàn)忠.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算中運(yùn)行方式的組合問題j.繼電器，2012，22（7）：89-90.3 王慧芳.繼電保護(hù)整定計(jì)算軟件中