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分区域广域继电保护的系统结构与故障识别

分区域广域继电保护的系统结构与故障识别 【摘 要】 随着电力需求的日益激增,现代互联电网规模的不断扩大,在提 高经济效益的同时,各种故障也频繁出现,这都对继电保护提出了更高的要求。 继电保护作为实现电网正常运转的保障, 是对故障进行良好预防和诊断的最佳工 具,但是现实生活中,由于继电维护而导致的事故层出不穷,严重影响人们的生 命和财产安全。 本文旨在研究分区域广域继电保护的系统结构,并对其故障识别 方面的设计进行剖析。 【关键词】 分区域 广域继电保护 系统结构 故障识别 继电保护是促进电网正常运作的基础,是保障其提供稳定的电力供应的根 本。 而分区域继电保护就是对传统的继电保护进行变革和改造,对各分区的电力 供应和故障进独立的分析和处理[1]。现在大多数的电力事故都是继电保护系统 的失误或故障导致的, 因此, 研究分区域继电保护系统的基本结构和故障识别很 有必要。 1 广域保护系统的现状分析 继电保护始终是维护电网正常运作,保护其受到不良侵害的有力工具,尽管 我国在广域继电保护中取得了很大的进步,但是还是存在一些问题亟待解决,大 致分为如下方面: (1)主保护控制范围窄:我国大多数继电保护系统的主保护只 重点保护器械内部的故障和问题, 难以对系统其他部分的故障进行良好的预测和 解决,尽管其反应速度快,保护效果优良 [2]。但是其保护的范围过于狭窄,无 法对全体系统进行良好的维护,威胁电网的安全和稳定。 (2)后备保护运转速度 慢: 对系统实现实时控制和管理的部分就是后备保护, 其重要性在于将危险化解, 维持电网的工作状态。但是在继电系统的结构中,后备保护因其控制范围广,而 且做出反应的前提是进行牺牲性动作,因此,其反应速度忙,耗费时间长,而且 由于其长期处于高负荷状态,设备老化问题严重,对系统的良好运转构成威胁。 (3)继电系统适应能力不足:继电系统对电力的运转方式缺乏适应能力,难以 对故障问题和弊病做出及时有效的反应和动作,有时还会因为其反应速度的减 慢,或是安装不当造成电网的非正常故障,这都对其构成严重的威胁。 (4)继电 系统对后期的系统保护缺乏: 继电系统的工作原理为切除系统故障的元件,保障 系统的稳定, 但是在其切除故障部件之后, 对其后期的保护难以起到持久的作用, 有可能还会出现由于其切除故障元件导致其他部分元件出现问题和异常, 导致系 统崩溃。 2 分区域继电保护的三种形式 广域电网保护主要是通过收集电网的有利信息,并将其进行和整合处理,通 过数据的处理和分析,了解系统的最新动态,明晰故障的具体原因,并通过逻辑 整合实现对故障元件的有效清除和处理[3]。常见的继电保护系统主要由三种: 分布式,集中式,集成式。重点讲述集成式的结构和优点。 (1)分布式:分布式继电保护系统是将其核心系统设置在系统的智能电子 设备上, 由系统的智能电子设备进行实时的把控和管理,其主要功能是采集安装 点和的信息和数据, 并通过其他部件传递的信息和信号,对其整体状况进行了解 和做出相应的反应动作。 其优点在于系统受故障的影响小,某个电子设备出现故 障不会对整体的运行造成不良的影响,但是其对于电子设备的要求很高。 (2)集 中式: 集中式继电保护主要是将控制核心和关键集中在一个中心,其可以接收到 来自各个部件和单位的信息和数据,信息量大,统计容易,方便管理和控制,但 是缺点在于对电子设备的要求高,一旦其出现错误和故障,将会导致整体系统的 瘫痪。 (3)集成式:集成式继电保护系统是将分布式和集中式实现有机结合,将 两种系统的优点扩大, 避免缺点的出现, 优势互补, 相辅相成, 实现电网的稳定。 但是其受硬件性能的影响很大,现在很难有大的突破和进展。1)各区域决策中 心: 分区域继电保护往往会在每个小的区域设置决策和信息处理中心,将这部分 的信息进行有效的管理和统计。 并将其传输给中心单元,实现信息的良好传输和 准确。 集成式系统选择设置分区域决策中心的部位主要在线路集中,接触线多的 地方。2)分区域的监控和保护范围:分区域的继电保护不仅仅要对所控制的区 域进行处理和管理, 还有通过减少信息的交互实现对系统的远范围的保护和维持. 因此,每个控制中心和决策中心在严格控制区域,建立分区的网络范围的同时, 要减少信息的交互和缠结。3)区域间的交互保护:继电系统不仅要实现区域的 管理和控制, 还要对其他系统进行交互保护和协调, 尽管这回增加不必要的信息, 为处理和控制工作增加工作量的, 但是其可以对系统区域边界出现故障的概率严 格控制,实现电网的稳定。 3 分区域继电保护的故障识别 分区域继电保护的故障识别对于继电保护功能的实现有着重大的意义, 其可 以对故障进行分析和处理,并作出及时的反应和控制,是整体系统的核心部位。 主要方式有三种,比较识别,综合识别,继电保护设备状态自评。 3.1 比较识别 系统对现阶段的数据信息进行汇总和统计,和往期的数据进行分析和对比。 如果差别不大, 说明系统整体并未出现大的毛病和问题,继电系统只需对其进行 维护不用采取具体的修整措施。 如果出现较大的差异,则代表系统有可能存在潜 在的威胁。系统首先会细致分析,查找出现问题的原因,明确是区域系统出现了 故障, 还是整体系统出现了崩溃,然后分区域的保护器会将区域的信息传送给整 体的保护器,进行整合,最后采取适当合理的措施。 3.2 综合识别 综合识别就是通过分区域系统传递的数据和信息,对其进行处理,通过整体 的观测和分析,实时监控系统的状态,一旦出现问题和异常,中心系统会及时做 出决策,速度快,效果好。 3.3 继电保护设备状态自评 继电保护器不仅要通过对系统的运行状态进行检验和管理, 还要对自身的运 行状况实现有机的检查和维护,这样,才能实现整体电网的稳定和正常运作。 4 结语 分区域继电保护是继电保护的重要组成部分, 是其适应基本情况做出的积极 调整和创新。 其不仅可以对故障进行独立的分析和决策,还可以通过实现各区域 的协调来促进电网的运转。

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