利用区域电网信息构架的继电保护系统探讨论文_万志祥,齐国昌,刘连伟,朱雪梅

利用区域电网信息构架的继电保护系统探讨论文_万志祥,齐国昌,刘连伟,朱雪梅

(国网安徽阜阳供电公司 安徽阜阳 236000)

摘要:本文结合电网广域保护的基础原理,提出一种利用区域电网信息买现的继电保护,在对其保护结构模块与作用功能分析基础上,进行保护系统的保护原理与电网故障判断方法分析,最终通过仿真买验对其电网运行中的保护可行性与作用意义进行分析研究,以促进在电网保护中的推广应用。

关键词:电网保护;区域信息;结构模型;继电保护;系统;功能原理;分析

1 利用区域电网信息构建的智能保护系统及其结构模块分析

1.1 利用区域电网信息构建的智能保护决策结构分析

结合电网工作运行中,继电保护的保护功能与结构原理,在利用区域电网信息进行电网运行智能保护系统构建中,其系统保护实现的主要结构与功能模块为智能决策模块,其在电网的工作运行保护中具有非常重要的地位作用和意义。通常情况下,在电网的运行保护中,广域保护在进行电网工作运行数据信息的采集分析中,主要是以电网分布式工作运行状态信息的采集为主,这种信息采集模式在电网运行保护中容易出现判断数据对于破坏数据的抗干扰能力不足,影响电网的运行保护效果。针对这种情况,在进行区域电网智能保护系统构建中,需要通过一套具有更强容错能力的保护判别系统的设计实现,来进行电网工作运行保护。在此基础上,利用区域电网信息构建的电网运行保护系统,在实现电网运行保护中,为了实现保护系统自身保护运行的可靠性与快速性,还需要建立一套基于状态关联的区域保护理论,以在保护过程中作为保护判断的辅助依据,并通过与主要判断依据之间的互补作用,形成一种高效、可靠的电网保护系统。根据这一情况,本文在进行利用区域电网信息构建的智能保护系统保护决策模块设计中,提出了一种基于GA的人工智能判断方法,在进行电网保护判断中,通过遗传结合以及遗传变异、自然选择等多种设计方法,实现保护系统容错性能的改善提升。此外,在实现利用区域电网信息构建的智能保护决策支持中,为了减少系统中各信息模块之间的通信设置,在进行保护系统的保护判断结构单元设计时,应尽量以相同的故障反映多维电网状态信息的选取输入为主,这些信息包括区域电网信息中的主保护以及断路器失灵保护动作的状态信息、区域电网故障方向信息和断路器状态信息等,以实现电网运行的保护。

1.2 保护系统的保护决策工作机制

根据上述对于区域电网保护系统决策模块的设计构建分析,可以看出该模块在工作运行中主要通过所采集信息之间隐含的逻辑关系的判断分析,实现对于电网工作运行信息状态的快速分析与估计,并且该结构模块对于电网运行信息状态的估计和决策是同时实现的。根据区域电网信息保护系统决策模块的这一工作运行特征,为了保证该模块在系统保护运行中的可靠性,还专门采取了以下方法措施,即在保护系统所采集的信息比较可靠时,设置了两个判断依据和数据出口;而在保护系统所采集的信息存在有一定误差时,通过主判断依据的重复判断与延时出口功能,对于保护系统的判断决策进行支持;最后,在保护系统所采集的信息存在较大误差的情况下,系统通过闭锁设置与告警处理,实现运行保护。

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2 利用区域电网信息构建的智能保护系统的设计实现

在电力系统的工作运行中,区域电网智能保护主要是以电网后备保护的改善为主,以实现与电网现有主保护之间的相互配合,对于电网工作运行进行保护。现有的区域电网保护多是通过对于多点冗余方向以及状态信息的采集判断,实现电网运行保护,在实际保护运行中能够对于电网故障进行准确定位,同时还能够与基于差动以及纵联保护的主保护之间形成互补,具有较为突出的功能作用和优势,并且能够在电网主保护出现异常失去保护作用情况下,或者是对于没有设置双重保护的保护区域内,该保护能够作为电网运行的第二套保护方案进行保护应用。此外,在进行区域电网保护设计中,还需要注意由于区域电网保护本身不是通过延时功能实现电网保护的主后备保护之间的相互配合实现的,它主要是通过保护系统自身的实时关联矩阵以及故障位置判断实现电网后备保护的保护系统,因此,在实际保护应用中,与传统的电网后备保护相比,对于传统保护中复杂的整定配合问题有很好的避免和改善,具有较为突出的功能作用和优势。区域电网保护系统在保护运行中,对于电网主后备保护之间的相互配合,主要是借助以下方法策略实现的。首先,在电网的主保护发生拒动后,通过加快电网近后备保护的动作速度,实现主后备保护之间的相互配合,对于电网运行进行保护;其次,在电网故障线路中的保护系统完全失去保护作用后,通过缩短远后备保护的动作时间来加速主后备保护之间的相互配合;最后,对于没有安装保护系统的故障线路,在发生故障后通过缩短远后备保护动作时间,实现保护配合与互补。

3 区域电网保护系统的区域保护与故障判断原理分析

结合上述对于区域电网保护系统的结构设计分析,在进行电网运行保护中,本文所设计的区域电网保护系统主要是通过状态关联方式实现区域电网的运行保护,同时利用GA故障判别原理实现对于运行电网故障问题的判断识别。其中,通过状态关联方式实现区域电网的运行保护中,如果以电网工作运行中F1位置点发生单相接地故障为例,在进行区域电网运行保护中,区域电网的实时拓扑网络结构是实现故障判断与位置确定的基础,并且电网线路的拓扑结构在故障情况下,进行检修或者是新加入线路、设备等情况时,会做出相应的改变,以供区域电网保护系统中的决策模块结合电网线路拓扑结构分布情况,对于电网故障进行判断保护。其次,在进行电网运行故障的判断识别中,基于GA的电网故障判断识别方式主要是将GA应用到电力系统的继电保护中,通过建立合理的网络故障数学模型,在对于故障模型进行计算分析基础上,实现其故障问题的判断识别。需要注意的是,在应用基于GA的电网故障判别方式实现故障问题的判断识别中,输电网络与配电网相比,具有多电源配置特征,电网系统中的保护元件重要性也较为突出,并且配置保护的类型以及动作方法也比较多,使得基于GA的故障判别方式具有相对较大的应用难度,它也是进行电网故障判断与识别中需要注意的重点问题,针对这种情况,需要保证区域电网状态信息和前述区域保护所采集的信息相同,以实现电网运行保护。

4 结束语

总之,进行利用区域电网信息构建的继电保护系统分析,有利于实现对于电网工作运行的保护,提高电网工作运行安全性与可靠性,促进电力事业的建设发展,具有积极的作用和意义。

参考文献:

[1]孟祥磊.电网继电保护及故障信息管理系统的实现[J].工业b,2015,4(32):235.

[2]汪鹏,周虎兵.湖北电网继电保护信息系统建设探讨[J].湖北电力,2011,35(4):48-49.

[3]李瑞娟.电网继电保护与故障信息管理系统的应用策略探讨[J].中国电子商务,2014(1):82.

论文作者:万志祥,齐国昌,刘连伟,朱雪梅

论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期

论文发表时间:2017/1/14

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