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

摘 要 電力系統(tǒng)運(yùn)行方式需要以實(shí)際情況為依據(jù)，繼電保護(hù)系統(tǒng)也需要配合不同的電力系統(tǒng)運(yùn)行方式，在充分分析電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的基礎(chǔ)上，能夠精確地完成繼電保護(hù)整定計(jì)算。由于電力系統(tǒng)傳統(tǒng)運(yùn)行方式存在各種優(yōu)缺點(diǎn)，因此需要對電力系統(tǒng)運(yùn)行方式進(jìn)行完善，以確保繼電保護(hù)整定計(jì)算能夠更為精確、有效。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng) 繼電保護(hù) 運(yùn)行方式 整定計(jì)算 組合問題

電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式會(huì)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況做出調(diào)整，繼電保護(hù)系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，需要根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化做出相應(yīng)的變化，以配合其運(yùn)行，因此，對繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，也必須對電力系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)際情況做出充分的考慮與分析，從而使繼電保護(hù)整定計(jì)算更為精確。

1 電力系統(tǒng)傳統(tǒng)運(yùn)行方式中繼電保護(hù)整定計(jì)算方法分析

電力系統(tǒng)傳統(tǒng)運(yùn)行方式的選擇原則是：以系統(tǒng)常見運(yùn)行方式作為整定計(jì)算的依據(jù)，以外部系統(tǒng)的運(yùn)行方式改變作為局部考慮因素，以電力系統(tǒng)特殊運(yùn)行方式作為補(bǔ)算的依據(jù)。電力系統(tǒng)大多數(shù)時(shí)間都是正常運(yùn)行，因此，繼電保護(hù)作用的發(fā)揮，也需要以正常運(yùn)行方式為主要著眼點(diǎn)，最大限度保證正常運(yùn)行狀態(tài)下，能夠提供繼電保護(hù)，而對于可能會(huì)出現(xiàn)的運(yùn)行故障，則可以通過補(bǔ)算試調(diào)整定值。這一傳統(tǒng)運(yùn)行方式，在很長時(shí)間內(nèi)，對于電力系統(tǒng)大多數(shù)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)方式的定值合理性有很大保障。

由于我國電力規(guī)模的不斷發(fā)展，系統(tǒng)規(guī)模、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)復(fù)雜化程度不斷提高，大環(huán)、小環(huán)相套，可掌控性逐漸降低，傳統(tǒng)運(yùn)行方式的繼電保護(hù)選擇無法確保定值的準(zhǔn)確性及合理性，因此，繼電保護(hù)整定計(jì)算方式的重新估算、整合成為電力系統(tǒng)發(fā)展的必然要求。整定計(jì)算技術(shù)及理念不斷完善，在選擇運(yùn)行方式時(shí)，必須從便為合理有效的原則出發(fā)，選擇合適的運(yùn)行方式，確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2 電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的完善方法

2.1 基本思路

選擇電力系統(tǒng)運(yùn)行方式時(shí)，依然需要從常見運(yùn)行方式出發(fā)，獲取整定計(jì)算數(shù)據(jù)，對于系統(tǒng)運(yùn)行方式的完善需要以這一計(jì)算數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，因此，在電力系統(tǒng)傳統(tǒng)運(yùn)行方式及其原則的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善即能獲得完善電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的基本思路。一方面，要采用阻抗矩陣法分析系統(tǒng)運(yùn)行能力，完善運(yùn)行方式。電力系統(tǒng)運(yùn)行故障時(shí)，需要分析故障的相關(guān)數(shù)據(jù)，運(yùn)用阻抗的方式計(jì)算節(jié)點(diǎn)，使用公式為ZI=U，以節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣對角線作為節(jié)點(diǎn)自阻抗，并由此輸入阻抗；以非對角線阻抗矩陣數(shù)據(jù)作為轉(zhuǎn)移阻抗，將每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都以阻抗的形式表示出來，并以此表明系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況。另一方面，阻抗矩陣還能用來表示電力系統(tǒng)的環(huán)路運(yùn)行方式及運(yùn)行方式的變化，斷開已有節(jié)點(diǎn)間的阻抗連支，就能夠改變電力系統(tǒng)中的電力分布。由于電力系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)數(shù)的確定性與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，阻抗矩陣的表示也不會(huì)發(fā)生較大改變，因此，對于環(huán)路形式的描述，就可以通過局部調(diào)整阻抗矩陣完成。電力系統(tǒng)環(huán)路變化，也會(huì)使阻抗表現(xiàn)形式出現(xiàn)不同。根據(jù)阻抗矩陣特征，整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)及運(yùn)行方式的綜合表達(dá)就體現(xiàn)在了節(jié)點(diǎn)處的阻抗矩陣中。環(huán)路元件斷開時(shí)，電力系統(tǒng)阻抗就會(huì)發(fā)生變化。

2.2 采用阻抗矩陣的形式完善電力系統(tǒng)運(yùn)行方式

當(dāng)繼電保護(hù)安裝在電力系統(tǒng)環(huán)路中時(shí)，待計(jì)算數(shù)值就是電力系統(tǒng)的最大零序電流，因此，需要分析在電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)位置的斷開對于繼電保護(hù)定值的影響。以繼電保護(hù)系統(tǒng)中的單相短路電流為例，當(dāng)電力系統(tǒng)存在金屬性短路時(shí)，短路位置數(shù)值是I=Z=0，斷開環(huán)路位置時(shí)，就會(huì)對電力系統(tǒng)運(yùn)行方式造成很大影響。電力系統(tǒng)其他節(jié)點(diǎn)的斷開，也會(huì)造成電力系統(tǒng)故障值的變化，節(jié)點(diǎn)斷開位置的邊界數(shù)值也需要重新計(jì)算，以此確定系統(tǒng)運(yùn)行的故障位置。電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)屬于單相短路接地時(shí)，就能夠通過阻抗參數(shù)的計(jì)算來選擇合適的電力系統(tǒng)運(yùn)行方式；而對于電力系統(tǒng)邊界電流短路接地，則可以通過阻抗矩陣表示，以選擇合適的電力系統(tǒng)重要線路運(yùn)行方式。大型電力系統(tǒng)環(huán)路運(yùn)行方式發(fā)生變化時(shí)，會(huì)影響繼電保護(hù)電流，必須通過阻抗矩陣方法才能表示這種變化。支路追加法是另一種較為常見的完善方法。在操作時(shí)，對支路中各線路通過人工進(jìn)行預(yù)先的編號(hào)，再運(yùn)用計(jì)算機(jī)程序查找。

2.3 一體化整定計(jì)算系統(tǒng)的運(yùn)用

通過一體化的整定計(jì)算系統(tǒng)，對電力系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行“云計(jì)算”。通過整定計(jì)算系統(tǒng)，構(gòu)建區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)數(shù)據(jù)模型，確保了等值數(shù)據(jù)在交換計(jì)算時(shí)的結(jié)果準(zhǔn)確性。次一級單位可以通過IE瀏覽器在廣域網(wǎng)中對云計(jì)算中心進(jìn)行訪問，查詢并計(jì)算數(shù)據(jù)，為整定人員數(shù)據(jù)計(jì)算提供了極大地便利。系統(tǒng)數(shù)據(jù)使用標(biāo)準(zhǔn)格式輸出，并且能夠與其他系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，便于調(diào)度系統(tǒng)拓展業(yè)務(wù)，也使電力系統(tǒng)繼電保護(hù)更為智能化。

2.4 選擇通用度、靈活度更高的整定原則

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的整定計(jì)算需要以整定法規(guī)為基本準(zhǔn)則，整定計(jì)算實(shí)際進(jìn)行時(shí)，由于各地區(qū)電網(wǎng)地理位置、保護(hù)配置、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有較大差異性，因此整定計(jì)算存在很多特殊情況，各地區(qū)整定原則的選擇差異性也很大。要使整定計(jì)算能夠滿足各地區(qū)要求，需要保持整定風(fēng)格的統(tǒng)一性，即保持地方特色，在整定堆積的制定中，考慮到各個(gè)地區(qū)的風(fēng)格，使規(guī)程更有通用性。在繼電保護(hù)配置的安裝中，就可以選擇有本地風(fēng)格的整定原則。因此，整定計(jì)算需要有獨(dú)立性和可替換性，從而能夠保證通用性與專用性，用專用整定原則計(jì)算特殊用戶的繼電保護(hù)。

3 結(jié)語

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算能夠有效地運(yùn)用于系統(tǒng)故障診斷中，從而保障電力系統(tǒng)運(yùn)行效率與穩(wěn)定性。在電力系統(tǒng)運(yùn)行方式較為特殊時(shí)，還需要從實(shí)際情況出發(fā)調(diào)整繼電保護(hù)整定計(jì)算。通過阻抗矩陣的方式分析電力系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)，對斷開節(jié)點(diǎn)邊界數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，就能夠明確系統(tǒng)故障位置。電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)存在單相短路時(shí)，阻抗參數(shù)的確定就能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)運(yùn)行方式的選擇提供有效依據(jù)，而阻抗矩陣則能夠確保整定計(jì)算的精確性。信息化的發(fā)展，使云計(jì)算也進(jìn)入到電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算領(lǐng)域，并實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)運(yùn)行的智能化。

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作者簡介

曲曰陽（1988-），男，遼寧省普蘭店市人。助教。研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)分析，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)，電氣控制。

作者單位

綏化學(xué)院 黑龍江省綏化市 152061endprint