有限广域继电保护系统的分区方法与实现

有限广域继电保护系统的分区方法与实现
【摘要】广域继电保护是通过电网广域同步信息的测量，并通过信息的整合来计算出故障元件的位置，并通过简单的时序来保证保护动作的科学性，电网中的广域继电保护应该从工程的实际保护对象以及实际应用为对象进行开展性研究，根据系统结构的不同，广域后背保护可以分为集中式和分布式两种，本文主要探讨有限广域继电保护系统的分区方法与实现方式。

【关键词】有限广域继电保护系统；区分方法；实现
近些年来，随着科技水平的发展，广域测量系统也得到了迅速的发展，这就为解决大电网的潮流转移问题带来了良好的发展契机，为了更好的提高继电保护系统的综合性能，相关的专家学者也提出了广域保护的概念，并对此进行了初步的研究。

广域保护包括两个方面：一是基于广域信息下的电网安全稳定性研究，主要是对整个电网的稳定运行进行全面的监测，二是提高传统继电保护性能，在这一方面，国内外的专家学者都进行了深入的研究，根据系统结构的不同，广域后背保护可以分为集中式和分布式两种，这两种系统计算方法也会有所不同。

1.广域继电保护的有限性
广域继电保护是通过电网广域同步信息的测量，并通过信息的整合来计算出故障元件的位置，并通过简单的时序来保证保护动作的科学性，电网中的广域继电保护应该从工程的实际保护对象以及实际应用为对象进行开展性研究，其核心事项就是保证保护动作的正
确定，应用在电网之中的广域继电保护应该从保护对象的后备保护以及工程的实际应用进行研究，需要获取广域内的所有信息，这主要表现在以下几个方面：
（1）在广域继电保护中，需要加强首道防线的性能，同时，为了实现保护对象的保护功能，避免出现整定配合困难的问题，要求获取到与保护对象相关的信息，但与此同时，继电保护后备保护范围内需要的信息也具有一定的有限性。

（2）广域继电保护是一个不断发展的过程，需要将整个网络发展为不同的有限元区域，保证系统过程的实现。

2.广域继电保护的区分
广域继电保护系统的区分是有限广域继电保护系统的主要环节，对系统进行科学合理的区分是系统空间与保护范围有限性的重要体现，也是制定保护跳闸以及保护算法实现的主要依据之一。

2.1中心站的选取原则
有限广域继电保护集中式结构需要在有限区域内部选择一个发电厂和变电站作为继电保护的决策中心站，区域内部其他的发电厂以及变电站就是子站，这类子站也可以作为备用的中心站。

中心站的选择需要考虑输电系统节点的连接关系以及节点通信系统的连接问题。

一般情况下，需要优先考虑人员、通信条件以及地理环境等因素，将一些特殊的发电厂以及变电站作为中心站，也可以选择路径关联密集、相邻节点多的变电站作为中心站。

为了保证决策中心的安全性和可靠性，需要在区域内部选择好备用的中心站，在
少数情况下，中心站会由于特殊的问题难以起到应有的作用，因此，在实际的选择过程中一般选择路径关联密集、相邻节点较多的变电站作为备用的中心站。

此外，为了减小分区，可以选择任意的两个中心站作为发电厂，一般需要将中心站作为起点，保护范围要延伸到下一个线路末端，如果两个中心站为相邻关系，两个区域交互区会变大，可能会因此划分出过多的区域。

2.2继电保护的保护范围
广域继电保护是被保护对象的后备保护，在功能上需要实现远后备保护和常规近后备保护的功能，那么电力系统中不同的保护对象也需要在整个继电保护的系统中实现该种功能，在这个层面上而言，广域继电保护的保护范围需要满足各个保护对象的远后备范围，以中心站作为起始点，将保护范围延伸到下调线路末端。

2.3边界有限的区分原则
电网的建设是一个长远的工程，因此，在光与机电保护系统的分区过程中需要考虑到变电站以及发电厂的规划节点，在进行分区后需要增加相关的节点，并满足广域继电保护结构的需求，尽量不要重新进行区域划分。

此外，电力系统是发电、输电以及用电的过程，发电和用电分别作为系统运行的起点和终点，输电则是电路传输的重要过程，发电、输电以及用电的过程在运行中容易受到系统的干扰，导致运行方式出现变化，甚至会发生解列的情况，但是一般这种情况在发电和用电中较少，在输电过程中较多。

因此，在广域继电保护的分区过程中，应该从系统的起点和重点来划分区域。

2.4区域的交互原则
一般变电站的设置都是遵循交互的原则，如果没有按照交互原则进行设置，那么变电站得不到保护，在变电站的直流消失之后，变电站和线路都难以得到保护，如果线路依照交互原则进行设置，那么在发生故障之后就可以实现后备功能，但是由于交互区域如果过大，就会导致整个系统的通信量增加，因此，根据分析，对于广域继电保护系统，其两个相邻区域内需要有一条以上线路的交互，在必要情况下，可以在一定程度上增加交互的线路，这样就可以有效的避免断路器失灵以及点电站直流消失的情况，也可以防止由于信息缺失导致故障难以快速切除问题的产生。

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