浅析电力继电保护的在线校核系统

 浅析电力继电保护的在线校核系统

陆荣辉

广东电网有限责任公司茂名供电局 525000

摘要：在科技持续发展的背景下，电力系统所搭载继电保护装置的信息化、智能化以及自动化水平均较以往有所提高，要想使供电过程更加稳定且安全，关键是要对自动装置、继电保护装置进行结合，通过对保护装置进行全面升级的方式，使其所具有功能得到最大程度地发挥。本文主要对电力继电保护的在线校核系统进行论述。

关键词：电力继电保护；在线校核系统

引言

在线校核校验的内容涵盖继电保护的范畴以及选择性；一旦发现不安全的因素就会发出报警信号，及时提醒技术人员作出实际的解决措施，保证整个工程的安全运行，在这种情况下，为电能调度及健康运行提供了有利的条件和因素。

1数字孪生下的继电保护装置故障远程VR在线诊断系统

继电保护装置的被保护部件出现故障时，为保证其余部分顺利工作，该装置能够从完整的电力系统中切断故障部件。继电保护装置故障将无法保证电力变压器的正常工作，会造成变压器内部短路，严重时会导致地板牙器油冲破抗爆管，从而引发重大火灾事故。继电保护装置故障远程VR在线诊断系统分为感知层、网络层、平台层和应用层四个层面。感知层通过感知设备采集继电保护装置电流电压数据，并采用地面激光雷达、摄像机分别采集继电保护装置结构、尺寸等点云数据、继电保护图像。网络层通过光纤网络将采集到的继电保护装置相关数据传输至平台层进行处理，为保证数据传输的稳定性和安全性，网络层由通信通道和相关网络设备共同构成。系统的平台层通过运检管控平台对继电保护装置相关信息进行管理、协调以及储存；数字孪生三维建模平台采用数字孪生技术并运用地面激光雷达以及摄像机获取点云数据和图像对继电保护装置进行数字孪生3D建模；统一视频平台作为系统的用户交互界面，可实现故障诊断以及VR远程全景监测结果的显示。应用层采用小波信号检测理论检测感知层采集的异常信号，并将所得异常信号传输到故障诊断模块完成异常信号检测。VR远程监测模块调用数字孪生三维建模平台所构建的继电保护装置数字孪生三维模型，实现继电保护装置进行全景监测和三维检修巡视。最终将VR远程监控画面与故障诊断模块的诊断结果传回平台层的统一视频平台，完成显示。总之，当电力设备处于异常状态时，继电保护装置会自动切除故障，延迟电力系统的故障发生。工作人员如果没有检测到继电保护装置的故障会对电力系统的正常运行造成影响，设计数字孪生下的继电保护装置故障远程VR在线诊断系统，可以远程且迅速准确地诊断继电保护装置的异常情况，降低不必要的风险。

2减小合环电流的措施分析

2.1减小合环电流的方法

1）改变合环点：合环之前采用相关的模拟软件，通过仿真模拟的方式对不同合环点导致的合环效果间的差异进行数值拟合，根据拟合情况得出最优的合环点，避免合环点选取错误导致继电保护系统受到影响。2）调整负荷水平:很多情况下，合环失败的原因并非合环过程中该线路产生的冲击电流，而是其他线路中的冲击电流数值过大引起保护系统误动。因此，可以通过手动或者自动方式进行水平负荷数值调整，避免支路数值变化给系统带来不必要的影响。3）调节变压器变比：变压器接头位置的变化会给其阻抗数值带来显著影响，即便是接头仅仅变动一个档位，电流数值也可能出现几十甚至上百安培的变化，因此，实践过程中需要对接头的位置进行准确把控。4）调节无功补偿装置：无功负荷的数值变化会给电压的数值带来显著影响，因此，可以在电路的指定位置加设无功补偿器，避免合环线路相角滞后等因素产生的影响。5）投入限流装置：在电路中加设限流装置，能够对合环过程中产生的冲击电流数值起到有效的限制作用。此外，在电流数值下降的同时，电压数值也会发生相应的变化。

2.2降低继电保护合环流程

通过模型拟合的方式确定合环点，通过潮流计算的方式对于电流数值进行判断和调整，对供电线路的相关参数进行计算，对灵敏度数值进行判断，结合实际需要对相关数值进行调整。潮流计算结束后，需要结合计算结果对保护定值进行校核。如果相关校核内容顺利通过，则意味着合环过程具备相应的执行条件，可以进行合环操作，如果不符合相关条件，则需要对合环电流的数值进行调整，直至满足相关要求为止。

3更改保护定值

在当前电网运行机制中，高压远距离输电是常见形式，但是，此运行方法极易导致大范围停电，而且电能消耗严重，因此，分布式电源成为目前配电网中使用最频繁的模式，其具备了较强的灵活性，而且投资成本较低，可靠性较强，对环境影响较小。通常情况下，分布式电源会接入距离用电负荷比较近的配电网内，可以将电能远距离传输、不必要电能消耗减少，而且供电更加可靠。但是，伴随分布式电源的接入，配电网原来的拓扑结构会发生变化，单端电源供电网转变为双侧电源供电网，如果发生故障，故障电流大小、方向均会有变化，而原来的保护策略很难满足需求，所以要想保证分布式电源接入配电网后，继电得到较好的保护，降低不良影响发生概率，就要在保护方案上重新制定。而此次重点针对此方面进行了研究，给予了行之有效的建议，确保配电网运行更加可靠、更加安全，希望提出的策略具备较强的实用性。在分布式电源与配电网接入时，会将原来短路电源的大小改变，因此，要对保护装置动作中电流的数值重新调整，进而确保分布式电源接入配电网时的保护装置能够保持正确的运行动作。针对三段式电流进行保护时，需要重点调整分布式电源馈线相邻馈线、上游馈线保护定值。在对距离进行保护时，重点调整的是分布式电源助增作用突出的开关位置保护数值。为了实现成本降低，质量得到保障，正常供电，可针对配网特殊位置、场所内选择安装方向元件，进而实现三段式电流保护、距离保护效果的增强。

4云计算模式下的继电保护定值优化算法

4.1大量分布式数据的存储和管控

在电力系统建设规模逐渐扩大的同时，系统架构的电网数据信息也会随之增多，采用传统落后的电网信息管理方法已经不能满足现实工作需求。经过研发人员的不断优化和改进，结合先进的计算机技术，提出了完整的数据中心架构，此种云计算管理方式主要采用Hadoop的分布式文件系统，全面收集电网格局中的大量数据信息。对其进行有效储存后，操作人员应对主服务器架构发送完整指令，确保主服务器运行良好的情况下，发送一系列请求时，主服务器架构就会在第一时间内快速查找并将储存用户实际数据信息的子服务器呈现给相关人员，系统内部的架构与子服务器紧密衔接后，能够发挥诸多实用功能，进一步传输有价值的数据信息后，从多个角度反映云计算系统的运行状态，并经过重要模块功能调整后，降低系统运行风险发生的概率。

4.2基于遗传算法的继电保护定值优化

管理人员对计算云数据中心信息进行规划后，利用先进的计算机技术和云计算处理方式将电网架构内部的各类单位区间进行基础连接，管理人员应采用适当模式对不同级别电网的计算机系统进行整定，在对相关计算数据信息和XML／CIM文件统一上传至整定计算云数据中心后，利用先进的模型拼接方法对分散的各级电网模型组合成完整的电网数据模型进行统一规划，构建完整的整定计算云数据中心运行框架。

结语

总之，在线校核就是指以实际的运行数据与依据，对实时的运行状况进行针对性的保护性能的核准，从而能够保证系统运行的安全性。

参考文献

[1]王广学.电力系统接地故障点的分析计算方法[J].电力系统自动化，2012，（7）.

[2]马丽萍，焦彦军.电力系统继电保护在线校验系统的研究[J].陕西电力，2011（01）：236.