摘要：随着我国社会主义市场经济体制的逐步确立，传统不参与市场竞争的电力企业也完成了改制开始参与市场竞争。在这种背景下，要想满足社会对电能的需求，提升自身的经济效益与竞争实力，就需要提高电网的供电能力与供电质量，确保电网的安全、可靠运行。继电保护能够为确保电网的可靠运行提供有效保障，而广域继电保护则能够有效的弥补传统继电保护装置所存在的不足。本文针对广域继电保护及其故障元件判别问题进行了探讨，以供参考。
关键词：广域继电保护；故障元件；判别问题；探讨
基于传统继电保护下，由于相应保护装置自身的设计复杂、灵敏度低且无法兼顾选择性要求，致使其无法实现对电网运行的有效保护，同时，由于这一装置在应用的过程中需要通过人工修改定值的方式来确保装置作用的充分发挥，而这就难以避免会因为人为操作失误而引发安全隐患。而伴随着科学技术的不断发展，广域继电保护的诞生则为解决传统继电保护装置所存在的问题提供了新途径。
一、广域继电保护的概述
所谓的广域继电保护，是指一种基于广域测量信息的继电保护。在广域信息采集技术和数字化变电站技术发展的不断刺激之下，我国的广域继电保护也呈现出了显著的发展趋势。广域继电保护的根本目的在于消除供电线路中的故障，以维持供电系统的正常发展。
二、传统继电保护装置在实际应用过程中所呈现出的不足之处
主要表现在如下几个方面：①误动作风险隐患。基于传统继电保护装置下，在实际运行的过程中，一旦电网结构突然发生改变，相应负荷潮流转移的发生则就会引发继电保护装置出现自动跳闸的现象，而此时电网运行处于稳定状态，但是基于继电保护相关信息内容的不完善等，致使其发生误动作现象，进而影响带了电网的安全可靠运行；②适应性差。随着电力系统的逐渐完善，相应电网运行则对继电保护装置提出了新要求，但是，传统继电保护装置下，由于其适应性较差，进而在电网运行方式发生变化时，其就会发生跳闸现象，但是这一期间内电网还处于正常运行状态下；与此同时，一旦网架结构发生变化时，相应信息的输出与继电保护装置自身所存储信息无法符合上，进而也会发生自动跳闸。此种情况下，由于后备保护性能变弱，就会因延时过长而影响到整体电力系统的安全稳健运行；③设计过于复杂。传统继电保护装置在设计上过于复杂，致使相应的判断性能随之下降，无法在短时间内针做出及时且正确的判断，进而出现误动作。
三、广域继电保护的实践应用
广域继电保护装置的诞生与应用则能够有效的弥补传统继电保护装置所存在不足之处，而要想充分的发挥出这一装置的优势作用，则就需要实现科学且完善的应用。在实际应用的过程中，可以通过0AS 与FEI 这两个途径来实现。
3.1 OAS 途径
通过这一途径来实现广域继电保护装置的应用，能够实现对该装置下适配问题的有效解决，进而确保在实际运行的过程中，能够以事件触发为基础来谁实现对电网运行的状态进行有效的跟踪，然后以电网运行的方式为分析对象，实现对相应保护定值的有效计算，并通过在线处理的方式来实现对电网运行状态的有效保护，通过较高的灵敏性来弥补传统继电保护装置所存在的不足之处。但是，这一途径下广域继电保护装置在实际应用的过程中，则因后备保护性能上所存在的不足之处致使使用功能受限。
3.2 FET 途径
基于OAS 途径下的关于继电保护装置，能够针对电网运行过程中元件故障点的存在进行明确的定位，同时能够将故障状态进行明确，之所以能够实现这一作用，则在于该装置能够以自身的高敏感度来实现对广域多点测量信息的有效判断与识别，进而为落实有效处理方式、确保电网的安全可靠运行奠定了基础。而与其相比较而言，基于FET 途径下，能够将整定计算这一复杂的计算过程中进行省略，进而在短时间内实现广域后备动作的有效控制，提高后备保护性能，进而为充分实现对电网运行状态的有效维护奠定基础；此外，这一途径下，其并不会因为大负荷潮流转移而促使后备保护出现误判断的现象，进而实现对连锁跳闸反应问题的有效规避。
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四、广域继电保护故障元件判别问题分析
（1）故障电压分布。基于故障电压分布喜爱，相应故障元件判别问题来以相应相应原理为着手点，促使后备保护实现对两侧电压故障分量的获取。此时，针对外部线路所存在的故障问题，则可以通过对任意一侧电压故障的计算，计算值与所估算值是相一致的；针对外部故障，两侧电压故障分量中至少会有其中的一侧在计算值上与所估算值间会存在很大的不同。而将其作为故障元件判别原理，然后对相应的故障元件进行判断，在实际落实的过程中在，通常会采用零序分量以及正负序故障分量这三种判别软件，两侧则总共为六种元件，通过综合利用则能够实现对线路故障问题的有效判别与定位，进而为及时落实完善的解决对策、确保供电的安全与可靠奠定基础。（2）广域综合抗阻。在这一故障元件问题的判别下，采用综合抗阻则能够通过相应的原理与定义里实弥补电流差动保护上所存在的不足，进而提升其灵敏度，以实现对问题的有效解决。（3）还可以采用基于遗传与概率识别下的信息综合技术来实现对故障元件问题的判别。
五、新型故障元件判别原理
5.1 基于故障电压分布的故障元件判别原理
基于线路故障电压分布的故障元件判别原理则能同时解决上述两方面的问题。该原理利用线路一侧电压、电流故障分量的测量值估算另一侧的电压故障分量。这样，广域后备保护可同时获得电压故障分量的测量值和估算值。外部故障时线路任意一侧电压故障分量的测量值和估算值是一致的，而内部故障时至少有一侧电压故障分量的测量值和估算值存在较大的差异，以此构成故障元件识别判据，且仅需要根据故障时线路两端的启动特征实现同步校正即可。
5.2 基于广域综合阻抗的故障元件判别原理
广域电流差动保护较普通电流差动更易受线路分布电容的影响而降低灵敏度，这是因为区域差动范围内在不同运行方式下包含的线路数量可能不一样，分布电容以及电容电流可能呈现较大范围的变化，同时在广域条件下估计和补偿电容电流也有较大难度。基于综合阻抗的纵联保护能克服分布电容的影响，灵敏度较高。将综合阻抗概念引入广域继电保护，可形成基于广域综合阻抗的故障元件判别原理，克服广域电流差动保护的缺陷。
5.3 基于遗传信息融合技术的故障元件判别方法
为提高广域保护信息的可靠性，提出一种基于遗传信息融合技术的故障元件判别方法，它以故障方向作为遗传算法的处理对象，结合其他状态和多种保护判据信息进行信息融合，由线路两端故障方向的容错判定确定故障元件，以克服数据传输过程中信息缺失或信息错误的影响。该方法从基于故障方向的广域继电保护原理出发建立基于遗传算法的信息融合数学模型。然后根据当前保护状态值与保护的状态期望值之间的差异构造求极大值的适应度函数。
六、总结
综上所述，随着我国电力事业的不断发展，电力企业在参与市场竞争的过程中，为了提升自身经济效益与竞争实力，则就要求确保实现电网的安全、可靠运行。继电保护作为确保电网稳定运行的第一道防线，可以将广域继电保护装置应用于其中，进而在弥补传统继电保护装置所存在不足之处的基础上，通过相应途径的有效应用并实现对故障问题元件的有效判别来确保充分的发挥出这一全新装置的优势作用。因此，鉴于广域继电保护是目前我国电力系统建设及保护研究的重点，为了提高广域继电保护系统的稳定性、可靠性，我们应不断增强元件故障判别的能力，使我国的电力事业能够更加快速的发展。
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论文作者:韦征时
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/18
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