以電流差動原理為基礎的廣域繼電保護系統(tǒng)探討

范繼偉　李廷軍　商國敬

摘 要：隨著電網(wǎng)在我國的發(fā)展壯大，人們越來越將注意力集中在電網(wǎng)的保護當中來，以電流差動原理為基礎的廣域繼電保護系統(tǒng)應運而生，這種系統(tǒng)不僅可以很快的將各個終端的問題匯總，更可可以很快的將系統(tǒng)預測檢測到的問題很快的解決，這也就促進了電網(wǎng)系統(tǒng)安全性的提升。本文關于以電流差原理為基礎的廣域繼電保護系統(tǒng)的工作原理，保護系統(tǒng)進行分析研究關于其中的問題和不足做出研究，我國的對于這一部分的研究還需要加大力度，更好地將這種系統(tǒng)應用到電網(wǎng)的保護當中去。

關鍵詞：電流差動；廣域繼電保護；原理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.183

1 工作原理

電流差動原理是一種用來查找發(fā)現(xiàn)一定區(qū)域范圍內電網(wǎng)的運行問題，通過尋找其中的電流差值，來確定這部分的電網(wǎng)系統(tǒng)是否存在運行問題，因為在電網(wǎng)運行過程中區(qū)域間的電流是穩(wěn)定的，所以提高系統(tǒng)的工作能力，加大它的辨別力度，要體現(xiàn)該系統(tǒng)的靈敏性和嚴謹性，改變系統(tǒng)的工作狀態(tài)，打個比方：將差動的服務對象由起初的系統(tǒng)設備，拓寬為局部范圍，通過相鄰范圍的整體性，完成繼電保護。這樣一來，就可以從一定意義上加強該系統(tǒng)的判斷的效率，更加嚴謹?shù)膽秒娏鞑钤砼袛嚯娋W(wǎng)中的系統(tǒng)故障，并且很快的排解。這也就是繼電保護系統(tǒng)的工作原理。由于在檢測中會出現(xiàn)種種的誤差，因此，為了確保檢測到的電流為真實的電網(wǎng)電流，需要借助通信方式，來完成協(xié)助的作用，以確保電流差動。在這種情況下，繼電保護系統(tǒng)就可以更好地確保檢測到電流的嚴謹性，從一定意義上對于保護特定范圍有著一定的明確作用，還可以有效的將系統(tǒng)的壓力降低。在提高系統(tǒng)保護能力的方面，還必不可少的一種工具就是LED也就是所謂的智能電子裝置，通過LED系統(tǒng)可以更好地將保護區(qū)域劃分出來，但是對于該類裝置的應用需要遵循以下幾項原則：（1）對于不同隨意性的裝置要進行不同的線路選擇，隨意性越強應選用的線路越小。（2）不同區(qū)域間的裝置要進行信息交流互換，并根據(jù)其中信息來確定其中與之相關聯(lián)的區(qū)域。

2 保護系統(tǒng)

對于廣域繼電系統(tǒng)的分析了解可以得出，該裝置的重點在于其結構，區(qū)域，容錯和技術之間。因此我們對上述方面進行分析得出：

2.1 結構分析

由于該裝置的工作原理是以電流差動為原理進行的，而廣大以此原理的系統(tǒng)結構上基本上可以簡單分成三類：（1）集中式，對于這類結構，一般情況下由于系統(tǒng)的決策機構的要求，參用集中式結構可以很好地提高控制系統(tǒng)的性能，在一定的時間內可以將所有的部分控制起來，并且可以在同一時間發(fā)送指令，將所有的部分控制起來，將保護系統(tǒng)很好的控制起來。比如：在繼電保護系統(tǒng)的運行過程中，分析電流差時由于電流差動的原理，各部分的信息都會通過以集中式的影響將信息傳輸?shù)娇刂浦行?，在控制中心的解讀和分析下完成一系列的失誤補查和系統(tǒng)的完善保護。因此集中式結構的運行在很大程度上增加了繼電保護裝置的工作效率。（2）分散式，所有的信息都分布在各個部分，所有的決策信息都在決策終端進行，分散式結構沒有對于控制設備的較高要求，而且可以利用終端電流差的變動來分析各個部分的問題，為了控制系統(tǒng)提供真實，可靠又準確，仔細的數(shù)據(jù)。而且分散式的結構可以很好地彌補集中式結構的不足和問題，在相同的工作環(huán)境當中將問題都很細致的規(guī)劃出來，更有利于電網(wǎng)的安全保護。但是分散式結構也存在一定的不足，例如取得的信息較為片面，具有局限性。（3）分層式一般情況下根據(jù)區(qū)域將電網(wǎng)進行劃分，可以分為大概三層：本層、決策和監(jiān)控，本地系統(tǒng)的作用是用來將電網(wǎng)各個部分的信息集中起來，并將它傳輸?shù)较到y(tǒng)內，由系統(tǒng)進行一定的分析。決策層用來控制系統(tǒng)的保護范圍，將鎖定范圍內的保護完善起來，監(jiān)控層則是用來協(xié)助本地，將部分的安保工作和保護措施做好，各個層之間用光纜進行連接各個部分既分工又合作，在誤差被診斷出來之后，各個層迅速地完成信息的傳遞。分層結構是為了更好的將系統(tǒng)進行分工，準確的補差，這種結構的運用既可以將前兩種結構的所長發(fā)揮到極致，又可以很好的彌補前兩種結構的弊端更好的完善機構。

2.2 保護的區(qū)域

對于系統(tǒng)的劃分區(qū)域，主要是根據(jù)各部分不同的工作任務進行區(qū)分，這是因為如果電網(wǎng)出現(xiàn)問題時，各個分部會產生連續(xù)性的影響，局部之間的誤差和失誤很容易影響到整體系統(tǒng)的運行，而且如果局部的區(qū)域被影響，控制系統(tǒng)也將受到錯誤的信息，這也就會造成失誤無法被察覺的現(xiàn)象發(fā)生，造成局部錯誤而造成的惡性循環(huán)。所以合理的劃分區(qū)域可以很好的進行管理，將各個部分進行梳理，很好的檢測失誤的發(fā)生。

針對這種方式，一般情況下采用拓撲樹的方式，來強化各個區(qū)域之間的關聯(lián)性。這樣根據(jù)這種方式就可以很好的采集終端的信息，合理的分配安裝LED裝置。通過設置拓撲樹，規(guī)劃信息區(qū)域可以很好地將各個部分之間進行關聯(lián)，將各個基層都很好的保護起來，這樣就可以根據(jù)拓撲數(shù)將各個區(qū)域展開保護。

2.3 系統(tǒng)的容錯

作為一種保護系統(tǒng)所必備的能力，容錯可以將系統(tǒng)的抗干擾能力加強，也就是使用電流減少誤差，將電網(wǎng)中所傳導來的數(shù)據(jù)進行篩選劃分，區(qū)分出沒有用的信息將有用的信息進行匯總，這樣就可以很好的將電網(wǎng)的問題集中化具體化，精確化，通過保護過程中體現(xiàn)強有力的容錯性。

3 結語

電流差動原理的廣域繼電保護系統(tǒng)作為一種電網(wǎng)的保護系統(tǒng)，在電網(wǎng)的運行過程中有著重要的地位，對于電網(wǎng)的保護各個部分數(shù)據(jù)的分析，對于電網(wǎng)問題的預測都十分重要，將電流差動原理的廣域繼電保護系統(tǒng)完善，對于日常的電網(wǎng)工作有著很大的幫助，我國要大力加強對于這部分技術的研究力度，培養(yǎng)專業(yè)的技術人才，將系統(tǒng)更好地完善。在日后的很長一段時間當中，我們會有更多的人才將時間和精力投入到其中，將這一系統(tǒng)發(fā)揮到最大的作用。

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