宁楠1 夏彦辉2 林超1 毕兆东2 雷鸣1 倪建军 2 施武作1（1.贵州电网公司六盘水供电局 贵州省六盘水市 553001；2.南京南瑞继保电气有限公司 江苏省南京市 211102）
摘要：本文介绍了近年来保护定值在线校核系统的研究发展情况，从数据处理、短路电流计算、在线校核和研究态分析四个部分对保护定值在线校核系统的具体功能和实现进行了分析和阐述，并结合六盘水电网的实际情况，介绍了保护定值在线校核系统在六盘水电网的建设和应用情况，最后，对保护定值在线校核系统的发展方向进行了展望。
关键词：保护定值；在线校核；在线预警；短路电流；灵敏度
0.引言随着电力系统规模的不断扩大，系统运行面临的新挑战不断涌现。继电保护作为电力系统的第一道防线，对系统安全稳定运行起到至关重要的作用。因此，电力调度部门需要不断加强对系统运行的实时掌控能力，尤其是对继电保护动作行为的掌控能力。近年来国外多次大停电事故所暴露出来的问题，充分说明了调度人员随时掌握继电保护动作行为的重要性。
传统的继电保护定值整定计算方法是在电网运行的正常方式基础上，按照电网的日常运行规律，考虑保护周边线路和厂站的常规方式变更，确定出最苛刻的方式，按保证最苛刻方式下满足“四性”（可靠性、速动性、灵敏性和选择性）的要求来确定保护定值，而对于基建或电网改造项目引起的同一变电站的多回出线同时停运、大型电厂全停等特殊运行方式，来不及校核周围继电保护装置的定值。显然，一旦系统的运行方式超出了日常方式安排，即超出了离线整定方式的考虑范围，就可能存在保护误动或者拒动的事故隐患，进而可能导致电网重大事故。因此，建设保护定值在线校核系统是必要的。
建设保护定值在线校核系统，对最大限度地提高电力系统供电可靠性，保证电网的可靠运行，降低人力的浪费，提高企业经济效益具有重要意义。
1.研究现状实现继电保护定值校核计算从离线向在线的跨越是技术发展的方向，也是近些年来继电保护与调度自动化领域学术研究的热点。国外相关研究鲜有报道。
目前，国家电网公司下属的多个网调、省调已经陆续开展了基于D5000 的继电保护定值在线校核系统的建设部署工作，国调正在组织制定相关的技术规范、验收规范和运行规范。南方电网方面，南网总调、广东中调、广西中调都在根据自身功能需要开展相关研究工作。
地区电网方面，广东韶关地调、新疆阿克苏地调等单位也已经针对地区电网继电保护的特点开展了相关研究工作。
本文从功能和实现方案的角度对保护定值在线校核系统进行了研究，从数据的输入输出、故障电流计算、在线校核、研究态分析四个部分进行了阐述分析，介绍了保护定值在线校核系统在六盘水电网的实际应用情况并对保护定值在线校核的未来发展进行了展望。
2.保护定值在线校核系统2.1 概述保护定值在线校核系统一般建立在电网调度端，在线获取电网实时运行信息，对当前系统运行方式下继电保护定值的灵敏性、选择性进行实时校核计算，并实现在线预警，满足电网自动化、信息化、智能化的需求，为电网实时运行、继电保护整定计算、检修计划等工作提供技术支撑。
2.2 数据的获取保护定值在线校核计算所需数据主要从智能电网调度技术支持系统基础平台、继电保护定值整定软件获取，由电力系统稳定分析软件、继电保护故障信息管理主站等做必要的补充。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆各数据源提供的信息如下：（1）保护定值在线校核系统从智能电网调度技术支持系统基础平台获取的数据包括：（a）电网模型数据（b）图形数据（c）电网运行数据（d）未来方式相关数据（2）保护定值在线校核系统从保护定值整定软件或保护故障信息管理主站获取继电保护定值。
（3）保护定值在线校核系统支持从二次设备在线监视系统获取故障录波文件。
（4）保护定值在线校核系统可读取电网一次元件暂态模型数据。
2.3 数据输出保护定值在线校核系统向智能电网调度技术支持系统综合智能分析与告警模块传送各类告警信息，主要包括：（1）保护定值灵敏性不足告警（2）后备保护失配告警（3）距离III 段保护定值躲负荷能力校核告警2.4 故障电流计算方法故障电流计算是保护定值在线校核的基础，用于模拟、研究各种故障条件下的电力系统的行为，校核保护定值的灵敏性、选择性。保护定值在线校核系统采有动态短路电流计算方法，使得故障电流计算具备如下功能：（1）故障电流计算可充分考虑电网的实际接线、潮流、发电和负荷水平、发电机及负荷模型等对故障电流的影响。
（2）可根据各项待校核定值的实际要求，选择考虑潮流或不考虑潮流影响的故障电流计算方法，支持电网存在牵引变以及非全相运行的情形，支持新能源接入对故障电流的影响。
（3）动态短路电流计算方法可以给出故障过程中故障电流的变化情况。
2.5 在线校核功能利用电网运行数据自动对当前方式下主保护及后备保护的相关定值进行校核，同时可实现对同一变电站、同一送电断面内的元件进行轮断，自动生成“N-k”（k 可以设置）故障集等比较严重的电网运行方式，相关功能包括：（1）主保护定值校核主保护定值的校核包含以下内容：（a）母差保护定值灵敏性；（b）线路纵联保护定值灵敏性；（c）变压器差动保护定值灵敏性。
（2）后备保护定值校核（a）距离保护的灵敏性和选择性；（b）距离III 段定值躲负荷能力；（c）失灵保护电流及复压闭锁定值灵敏性；（d）零序电流保护的灵敏性和选择性；（e）变压器过流保护定值灵敏性和选择性。
（3）检修灵敏度校核（a）支持外扩级数的设定；（b）自动生成全网的N-K 检修方式。
2.6 研究态分析功能保护定值在线校核系统除了支持实时断面的分析，还可进行研究态分析。研究态分析的功能包括如下：（1）历史断面分析利用历史数据分析保护定值的适应性情况，可对电网的各种运行参数进行修改，然后进一步分析参数变化后保护定值的适应性。
（2）故障仿真分析根据故障录波等信息，模拟故障发生的过程，计算故障点的位置、过渡电阻大小。
（3）故障模拟能自动地模拟事故，校核保护动作情况。
（4）定值辅助决策根据定值在线校核结果，向智能电网调度技术支持系统辅助决策模块提出定值调整建议。
2.7 可视化展示功能需要可视化的信息包括：（1）对正常校核结果的展示。
（2）在综合智能分析与告警模块中展示的告警信息。
可视化的方式：（1）通过可视化的手段实现定值预警，在地理接线图上展示告警信息。
（2）定值预警的可视化对正常状态、异常状态分别进行着色。
3.保护定值在线校核系统在六盘水的应用六盘水电网从2013年1月起开展保护定值在线校核系统研究开发工作，至2014年10月投运，实现了对保护定值灵敏度和选择性合格率进行日统计和月统计，对当前不满足规程要求的保护定值进行告警。
4.结论与展望本文根据智能电网调度技术支持系统基础平台和继电保护和继电保护定值整定系统，建立了信息化、自动化、数字化、互动化的保护定值在线校核预警系统；实现了保护定值的在线安全分析预警功能，提升了电网安全运行水平；而且基于检修计划的保护定值安全校核，提高了保护定值对电网运行方式变化的适应能力。
保护定值在线校核系统的推广应用，可适应电网发展对继电保护提出的更高要求，提高继电保护整定计算工作人员的工作效率，减少整定计算工作中的人为失误，全面跟踪电网检修、运行情况，对电网的安全稳定运行具有重要的现实意义，具有广阔的工程应用前景。
作者简介：宁楠（1976—），男，高级工程师，研究方向为继电保护和自动化技术应用。
夏彦辉（1982—），男，高级工程师，从事电力系统分析与控制方面的研究工作。
论文作者:宁楠1 夏彦辉2 林超1 毕兆东2 雷鸣1 倪建军 2 施武
论文发表刊物:《电力设备》第01期供稿
论文发表时间:2015/9/22
标签：在线论文; 定值论文; 电网论文; 灵敏性论文; 系统论文; 故障论文; 继电保护论文; 《电力设备》第01期供稿论文;