（国网河北省电力公司泊头市供电分公司 河北沧州 062150）
摘要：由于电力运行方式出现变化的时候，运行中的继电保护定值无法适应灵敏性以及选择性的需求，而一旦继电保护工作人员无法及时发现这一问题，就会引起保护误动的局面，进而出现大面积停电的事故。通过对离线整定计算所具有的局限性分析，引入电力系统继电保护的在线校验概念，当运行方式出现改变，可对保护定值在线校验，并对可能存在的误动险情做出警报，从而实现提高供电系统稳定性的效果。
关键词：电力系统；继电保护；在线校验
引言
虽然电网系统的运行方式有很多样式，但当前计算保护定值的运行方式却只是运用最大、最小和检修这几类基本的运行方式，而且运行过程中维持不变。离线整定校验往往都存在诸多缺点，例如：保护定值的确定对于整个电力系统的多数运行方式来说都不是最佳的，所以势必造成保护性能的降低；而离线正定尚未考虑到的特殊情况，在实际运行过程中可能会出现，进而容易引起保护拒动和误动；由于必须详细计算电网运行过程中可能出现的各种方式，整定计算需要面对越来越大的压力和挑战。引入在线校验系统，提高了电网运行过程中继电保护的有效性，提高了电力供应的安全性和稳定性。
1. 继电保护在线校验系统的优势
电力系统继电保护在线校验系统较整定计算模式的优势主要体现在以下两个方面：
第一，在运行方式的选择上，整定计算模式只是考虑系统基本的运行和检修方式而给出定制。而一旦电网运行方式出现比较特殊的情况时，调度系统就必须计算出另外的保护定值。而在线校验系统只需考虑电力运行的当前方式定值合理性，能适应电网运行过程中多种运行方式变化的需求。
第二，在多数情况下，离线整定计算的保护定值都不够精确合理，这必然会导致保护范围缩小、保护延时长、失配率升高[1]。而在线校验系统的保护定值都是针对当前运行状态的，他能对不满足保护需求的保护定值发出警报，有效避免拒动和误动的情况发生。
2. 在线校验系统的结构和功能
继电保护在线校验系统是面向对象、可视化和数据库等技术、结合电网的托外关系和保护整定工作实际、最终实现计算故障、整定保护、校验仿真和数据管理一体化的在线校验系统。在线校验系统的整体结构包含各个功能模块，各模块各司其职，功能完善。
2.1 系统信息维护模块
系统信息维护模块主要是针对当前配置电网资源的修改，其功能主要包含：一次设备和图形的修改，二次设备及整定值的修改，整定规则的修改，运行环境的设置以及保护动作轨迹的修改和选择等等。
2.2 故障计算模块
故障计算模块的主要作用是故障计算，针对各式简单或复杂的短路、短线等故障。
2.3 整体计算模块
整体计算模块可分为两种情况，分别手动整定计算和自动整定计算。手动整定是针对各保护实行整定计算，而自动整定是选择某一类保护，如电网的距离保护进行整定计算。
2.4 在线分析故障集模块
在线分析故障集模块的功能既要有：通过实施监控系统，获取当前电网的运行方式描述以及电网配置的保护，并针对电网电压等级对应下故障过渡电阻、用户设施国度电阻范围值等，自动生成故障集，通过仿真功能模块的启动完成故障集下的电网整定状况，给出相应的整定项报告，从而给用户分析和调整保护整定值提供相应的依据。
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2.5 仿真校验模块
仿真校验模块需要设置运行方式、故障点以及故障类型、故障点过渡电阻的相应情况、保护拒动以及开关拒动的相应情况、保护的扫描范围等等，依据仿真设置的运行环境信息，进行故障计算，把计算值作为测量值，并对保护定值、动作特性信息进行比较分析，进而得出相应结论[2]。
2.6 SCADA系统接口数据处理模块
通过向整定系统输送有效信息，实时反映当前的电网结构及运行状况。
3. 在线校验系统功能的实现流程
在线校核是通过电力系统的数据实时获取，对系统运行过程中的继电保护定值的相关性能在线校验的过程。在线校核通过采集的数据实施判别系统运行中所有保护的性能，对存在异常和隐患的保护发起警报，为工作人员提供系统保护的实时运行状态，从而实现有效的整定工作。
在线校核系统启动时，依据电力系统运行的实时数据，获取网络托外结构与配置的保护，对保护中主要用于出口跳闸的整定项实行校验。通过设立故障集的方式，进行仿真校验以及保护动作分析，通过对保护的准确性和可靠性判断以及动作的灵敏性计算，用以判断保护值知否正确。
3.1 故障集的在线校验
故障集主要包括故障点的位置、故障类型以及过渡电阻的大小设置，而难点在于寻找故障点的位置。通常对于故障点的寻找，主要有两种方案：
（1）方案一
由于继电保护的整定原则复杂，继电保护才做必须依据国家的相应规程标准。方案一即以相关规程标准为基础，整定规则与校验规则逐条对应，从而实现保护校核。
通过绑定整定规则和整定公式、故障点位置，当进行整定计算时，通过选择整定规则，系统自动会提供与之绑定的整定公式来进行相应计算。而在线校验时，用户可选择校验规则，系统通过故障点绑定，进行仿真或保护分析[3]。不过，该方案具有可靠性偏低、不够灵活且过程较为繁琐的缺点。
（2）方案二
此方案的出发点是保护性质校验，该方案的故障点位置主要是母线及线路，因此，在线校核启动时，系统会根据当前的网络拓扑，搜索对应配置的保护，把保护所在的线路以及所连母线均设为故障点，故障点的设置可有用户进行，也可通过对过渡电阻大小设置，进而形成故障集。
对比方案一，本方案搜索故障点的方式比较简单灵活，用户可以灵活设置故障点，而且机遇保护性质出发，不会出现方案一中规则不准确的情况。所以电力系统继电保护在线校验系统通常都会选择方案二。
3.2 计算过程的优化
在进行全网校核的时候，倘若逐一校核各保护中的各条规则，超过80%的计算都属于重复计算，会带来很大的计算量。为了避免计算的重复以提高计算效率，就必须确立一个最小故障集，要基于规程，在同一个保护下的不同规程或不同保护的校验需要同一故障计算的时候，则只需要单次计算即可，无需重复。所以，对于寻找故障集的方案二，可以优先建立一个故障列表，对重复重复出现的故障点避免方针分析。优化计算过程的主要思想就是：只在有需要的地方开展故障计算；避免重复故障计算。
为了对保护是不是应该动作的判断更为直观，电力系统继电保护在线校验系统通常从数值计算与图形分析等两种方式分别判断。通过故障计算信息得到测量值和测量角，而整定项中所包含的整定值都是确定的，因此就能通过测量角下的测量值是否已经超出了整定值来判断保护的动作概况。
结语
随着国民经济的持续发展，电网也在不断发展，电网的规模也在不断扩大，而结构也愈发复杂，传统既有的继电保护离线整定方式已经不适应当前电网发展建设的需求，其可靠性和实时性都存在着巨大的不足。当前，随着信息技术的发展以及网络技术在电力系统中的不断运用，数字化的电力系统正逐步建成，继电保护在线校验系统的研发已经具有了充分的外部条件。
参考文献
[1]邓丰强,吕飞鹏,廖小君,张新峰,张向亮. 考虑系统运行方式的继电保护在线智能校核[J]. 电力系统及其自动化学报,2013,05:71-76.
[2]赵晓明,吴建伟. 电力系统继电保护定期校验问题综述及其展望[J]. 浙江电力,2011,11:1-5.
[3]王佼,刘钊. 继电保护在线校核系统的研究[J]. 四川电力技术,2014,06:65-68.
论文作者:孙雨
论文发表刊物:《电力设备》2016年第12期
论文发表时间:2016/8/26
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