电力系统继电保护定值的在线校核

电力18讯：    摘  要：为了进一步提高电力系统安全保障体系的可靠性，提出了继电保护在线校核的概念及其实现方法，其中重点阐述了线路保护选择性的校验方法，同时就在线校核系统的基本结构、工作模式等问题进行了详细探讨。

    关键词： 继电保护；在线校核；保护范围；选择性
　
1引言
    继电保护装置是电力系统最重要的二次设备之一，是电力系统安全运行的保障。国内外无数实例证明［１］［２］，涉及停电范围较广的大型系统事故，大都与继电保护装置的不正确动作有直接或间接的关系。因此，合理安排继电保护定值，提高继电保护运行管理水平，是保障电网安全运行的重要条件。  目前，继电保护装置的定值和各项性能指标是在离线状态下根据系统的最大运行方式和最小运行方式获得的，在系统运行中保持不变。但是，在系统实际运行中，其运行方式是不断变化的，当系统处于某些特殊的运行状态时，系统中部分保护的定值可能不能满足灵敏度和选择性的要求，存在保护误动的事故隐患，如果不能及时发现并进行调整，可能造成大范围的停电事故。为了进一步提高电力系统安全保障体系的可靠性，我们引入了在线校核的概念。在线校核即利用电力系统实时数据，对当前运行方式下保护性能进行校核，提高系统运行的安全性。
    现阶段，为了适应电力工业的发展和电网运行的需要，电力系统建设发展了电网专用数据传送通道和电网调度自动化系统，电网运行实时信息能够有效和准确的采集，为在线校核提供了系统运行数据。同时，计算机软硬件水平的飞速发展，大大简化了各类应用软件的开发。在这样的时代背景下，在线校核系统的开发已经具备了所需的外部条件。
    本文提出了继电保护在线校核的概念和校验方法，并对在线校核系统的基本结构、工作模式等问题进行了初步探讨。
2在线校核的概念及其校验方法
    在线校核是获取电力系统实时数据，对当前系统中各种继电保护定值的性能进行在线校验的过程。在线校核根据EMS/SCADA系统采集的电力系统实时数据（包括系统拓扑结构、系统运行方式、保护配置定值等），实时判别系统所有保护的性能，包括保护的保护范围和选择性；对存在误动隐患的所有保护给出报警信息，提供调度人员保护的实时状态，为其实现正确的系统电能调度和系统运行方式制定提供知识支持。
    在线校核的重点是线路保护的校核。由于线路保护与相邻保护间存在配合关系，因此其校核比较复杂。结合线路保护配置的特点，本文提出了一种快速可行的线路保护校验方法。下面将以四段式零序电流保护为例，对线路保护校验方法进行详细阐述。
2.1线路保护灵敏度的在线校核
       线路保护灵敏度主要校核在当前系统方式下保护所在线路内部故障时，保护是否能够可靠动作。线路保护灵敏度校核的计算公式如下所示：
        Klm=Idz/Icurr
       其中，Idz为保护动作定值，Icurr为保护所在线路末端发生不同类型接地故障时流过保护的最大零序电流。当计算灵敏度不满足用户预先给定的要求时，则给出报警信息。特别指出，如果零序Ⅰ段保护范围超出了线路全长，也应当给出报警信息。
2.2线路保护选择性的在线校核
    线路保护选择性主要校核在当前系统方式下保护所在线路外部发生故障时，保护是否能够可靠不动作。由于线路保护延时段的保护范围通常超越了保护所在线路，与其相邻保护各段动作区域存在重叠部分，因此，进行保护选择性校核时，主要校验保护延时段与相邻保护各段是否满足选择性。下面将详细阐述选择性校核的基本原则、步骤和其中存在的问题。
2.2.1选择性校核的基本原则
    选择性校核的基本原则为：根据待判断保护的动作时间，确定相邻保护动作时间最接近待判定保护的两段，而且待判断保护动作时间介于此两段时间之间，假定为第（M-1）段和第M段；若待判定保护的保护范围小于相邻保护（M-1）段的范围，则该保护与相邻保护各段满足选择性；否则，保护与相邻保护第M段及以上无法满足选择性。下面以图1所示网络，简单证明选择性在线校核基本原则的正确性。
　
　
    证明：如图1所示，A保护与B保护配合，判定A保护II段的选择性。 B保护的（M-1）段小于A保护的动作时间，B保护的M段大于等于A保护的动作时间。
    当A保护II段的保护范围小于B保护(M-1)段的保护范围时，若故障发生在0～a％的线路范围内，则B保护的(M-1)段首先动作，切除故障；若故障发生在a％～100％的线路范围内，则在A保护的保护范围外，A保护不会动作。由于A保护