摘要：众所周知，继电保护在维持电网安全、稳定运行方面的意义重大，因而继电保护整定值的计算是智能电网今后发展的必然趋势。为了实现电力系统对继电保护装置的诸多要求，我们应该对继电保护装置的整定值进行准确合理的计算。本文结合涡阳电网及本人在电网的工作实践，论述了电力系统中继电保护整定计算的优化方法。
关键词：继电保护；整定；优化方法
0、研究背景
继电保护装置是电力系统的重要组成部分，而继电保护装置，就是在电力系统中的母线、发电机、输电线路、用电设备以及变压器等发生危及设备安全或电网供电的故障时，能够自动将故障设备从电网中断开，以减少故障对电力设备的损坏和对邻近地区供电的影响的全套自动化设备[1]。
在电力系统中规定，所有电气设备原则上不允许“无保护”运行。如果电气设备发生故障，这时继电保护装置必须能够在最短时间内通过在线监测，准确判断出故障发生的具体位置，同时迅速将故障设备隔离，使电气设备不受影响正常运行。随着电力应用越来越广泛，电力系统规模也的越来越大，无法像以前那种靠人工操作对继电保护系统的定值进行调校。因此，我们现在采用了电力系统自动化技术，来实现对电力系统的网络参数和运行方式以及定值进行校核，这样可以实现保障继电保护装置的可靠性、选择性、灵敏性和速动性，对于日常维护电力系统安全、稳定运行具有十分重要的意义。
1、智能电网继电保护在线整定计算系统概述
智能电网继电保护在线整定计算系统，就是指与能量管理系统内部进行数据交换，并且可以根据电力系统当前的运行状况，当发现系统运行状况突然发生变化时，通过在线自动整定，计算出继电保护的整定值，并自动通过网络来实现远程修改变电站内各装置整定值的系统[3]。通过对智能电网继电保护在线整定计算系统的研究，能让操作人员从理论上认识到离线式继电保护计算系统的不理想，并对智能电网继电保护在线整定计算系统进行深入学习。在电力系统内部中，能量管理系统与运行紧密相连，电网接线图从特定程序端口输出后，整定程序就可以通过输出内容进行建模，为本系统提供数据可以直接使用。该系统优点在于，可以根据在线监测出的实际情况对全网的拓扑结构搭建智能模型，当稳定运行的系统、设备参数发生变化时，该整定系统可以根据相关参数变化、拓扑情况，综合分析后计算出新的适应系统运行的整定值，并通过安全通道远程修改变电站的整定值，这样避免了人工操作失误的可能，同时节约了时间，最大程度上保障了安全［2］。
能量管理系统（Energy Management System，EMS）可以实现自动获取实时潮流参数、拓扑结构以及电网元件模型等，数据采集与监视控制系统SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）是以计算机为基础的DCS与电力自动化监控系统。现如今EMS/SCADA系统都已广泛应用在电力系统中，并且EMS直接接口可以获得的电网实时数据十分准确。该系统的应用，很大程度上降低了模型录入和人工维护的工作量，充分释放了计算人员绘制电网接线图工作效率，使计算人员可以把更多的精力用来关注继电保护定值之间的配合，以及继电保护定值的如何进行最优化配置等。
2、智能电网继电保护在线整定计算系统系统的主要特点
（1）系统的设计中包括动态取图，实现了与EMS/SCADA系统全接口，可以保证拓扑结构的准时性和正确性，以保障继电保护装置安全运行；
（2）对系统保护整定的实时控制，实现了优化保护定值整定的流程，更高效的管理与快捷的存取保护装置，最大程度的提高了工作效率；
（3）系统通过远程定值修改，避免了人工计算的失误，降低了计算人员的劳动强度，并且最大程度上缩短了定值从整定到装置修改的时间和环节，保障了定值的准确性。
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3、整定计算模块
电力系统中包括：电能生产、变换、输送、分配和使用，这其中各环节的电器设备根据技术与经济要求，组成的一个整体的系统。根据运行过程，我们一般把电力系统分为三种状态即：正常工作状态、不正常工作状态、故障状态。为了实现在故障后电力系统能够迅速恢复正常运行状态，或是根据故障提示尽快消除异常情况，防止掉电面积扩大，以保证下级用户的连续、安全供电，我们通常采用备用电源自动投入、自动重合闸等措施。电力系统继电保护模块，可以实现对故障进行隔离，并保证运行设备的安全稳定［3］。
（1）整定计算的四个要求
1）可靠性：可靠性是对于继电保护性能最基本的要求。可靠性又分为安全性和信赖性。安全性就是指无需继电保护动作的时候，继电保护装置不动作，即不发生误动作。信赖性就是指继电保护在规定的保护范围内，当发生了应该动作的故障时，继电保护装置应可靠动作。
2）选择性：选择性就是指当继电保护装置发生动作时，在尽可能的最小区间内，将故障从电力系统中断开，并可以最大程度保证系统中无故障部分仍继续正常运行。
3）速动性：速动性就是指当电力系统内发生故障时，能尽快的切除故障，从而实现减少电气设备在大短路电流、低电压等故障状态环境下的运行时间，降低设备的受损程度，同时提高电力系统的稳定性。
4）灵敏性：灵敏性就是指在电力设计要求范围内，当系统发生故障或者不正常状况时，继电保护装置能够快速、准确地切除故障，避免因故障扩散而导致对系统的影响。
（2）不同装置的整定计算方法
目前继电保护设备生产厂家如雨后春笋般涌现，各厂家之间竞争激烈，各厂家的产品也在不断更新，这导致了保护定值品种繁多。但就同一故障切除而言，不同的厂家所采取的方式也各不相同，比如南瑞、许继等厂家，所生产的装置与其他厂家采用不同的格式均不同。经过多年的计算方式改进以及故障经验，我们的计算人员积累了丰富的经验，可以根据不同的厂家完成不同的计算工作，并合理实现计算整定保护。因此，在本套系统中，加上我们计算人员积累的丰富经验，大幅度地提升了电力系统的适应范围，我们定期也会对系统内容进行改良，并结合人工智能，使智能电网继电保护在线整定计算系统系统更加合理化。
不同的网络变化对于继电保护定值整定的影响非常大，所以，需要基于各种运行方式应该进行继电保护定值的穷举运算，对于每一种方式系统中应该生成一套相应定值，该套定值中应该包含所有需要在本次方式调整中需要进行更改的保护定值［4］。
4、结束语
随着电网智能化建设的持续深入，整定计算系统必然会向着智能化、网络化方向发展。现在继电保护整定计算仍需大量的计算人员的经验和计算，未来技术不断发展必然会通过人工智能技术和继电保护整定计算结合在一起，让计算机根据计算人员的方法，自动、快速、准确地完成整定计算，从而进一步提高工作效率。
参考文献：
［1］陈永琳．电力系统继电保护的计算机整定计算.北京：中国电力出版社，1997．
［2］崔家佩，孟庆炎，陈永芳等．电力系统继电保护与安全自动装置整定计算．北京：中国电力出版社，2009，178.
［3］王慧芳，何奔腾．继电保护整定计算软件的交互设计方法研宄．继电器，2005，33（11）：59-62．
［4］董新洲，曹润彬，王宾等．印度大停电与继电保护的三大功能．电力系统保护与控制，2013，，41（02）：19-25
论文作者:杨宵
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/3/29
标签：继电保护论文; 系统论文; 电力系统论文; 电网论文; 在线论文; 故障论文; 定值论文; 《基层建设》2019年第1期论文;