继电保护动作智能分析模型的研究与应用论文_郑宣真

继电保护动作智能分析模型的研究与应用论文_郑宣真

国家电投集团平顶山热电有限公司

摘要:继电保护在电力系统中具有非常重要的作用,其主要是利用计算机、数据传输等多项设备,通过综合的分析与研究,以此来掌握电网的实际运行情况,并实施相应的保护措施。因此,相关人员更应该加强继电保护动作,完善应用,及时分析故障的原因,给出针对性的解决措施,进而促进电力行业的正常发展。文章主要针对继电保护动作智能分析模型及应用进行了研究,形成保护动作扩大化分析模型、保护设备定值验证模型和保护设备辅助检修决策模型,提升保护设备故障判断效率和快速处置能力,减少故障发生的概率,实现继电保护动作的安全运行。

关键词:电力系统;继电保护;动作故障

一、电力系统继电保护的意义

继电保护是电力系统安全维护的主要系统,其对于电力系统顺利运行起着相当重要的作用。继电保护工作原理就是经过功能设备,尽量在短期内切除电力系统中产生的故障或者不正常运行情况的电力元件。继电保护装置可以帮助电力系统合理控制安全事故以及设备故障,降低电力损失率,那么对应的经济效益就会随之而提升。继电保护在当前电力系统建设过程中占据着十分重要的位置,构建智能电力系统必须要继电保护将高效性和灵敏度的优势充分发挥出来。

二、国内外研究现状分析

继电保护装置是保障电网安全运行的“第一道防线”,但是,它却像是一个“黑匣子”,用户只能通过出口动作情况来了解和评价装置的保护性能,无法了解装置内部保护判据的判别过程,当装置发生误动或者据动时,很难分析其原因。可见,为提高继电保护装置动作灵敏性和动作可靠性,对继电保护动作行为进行研究分析十分必要。

目前,根据查新机构文献,针对保护动作的分析主要集中于动作正确性和及时性验证,且分析主体为单个保护设备,基于设备关联关系及动作情况进行保护动作扩大化分析的相关研究暂时无正式文献报道。

三、电力系统继电保护动作故障的原因

1、开关故障。继电保护中的开关设备故障主要是因为保护系统同电力系统之间无法匹配而导致的,对于保护装置的选择,实际上是拥有一定科学依据的,而电力系统中初始的继电保护设备往往会同其它的设备相互联系在一起。但是随着工作量的增加,对于系统的使用时间也在变长,在缺乏保护装置的情况下,就会导致设备老化。当设备开关无法满足实际需求,系统也就不能完成相应的检测工作,最后,所存在的问题就是电力系统的运行状况必然会受到一定的影响。

2、二次回路故障。二次回路异常是经常会出现的问题,造成这种情况的主要原因,就是短路或者是二次电力回路故障,当问题比较严重的时候,就会导致保护装置无法正常运行。此外,当TA和TV的比差,无法满足规定的要求时,也会影响到电力系统的正常运行。

3、原件损害严重。继电保护系统中所涵盖的原件,比较复杂。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,对于设备的要求也是比较严格的,从相关调查中可以发现的是,原件的损害非常严重。从系统的工作原理上也可以看出,工作人员对于系统运行时的故障检测方式并没有过多的差别。但是基于不同系统中,拥有不同的原件,所以最好是选择多种故障检测方式。对于电力系统而言,应该选择一个比较合理化的继电保护设施,如果某一个部位上的构件出现了问题,就会导致整体的检测数据都存在一定的误差。

四、项目研究内容

继电保护动作智能分析模型主要包括保护动作扩大化分析模型、保护设备定值验证模型和保护设备辅助检修决策模型。对以上模型的建立,可以通过一次故障动作事件达到研判局部电网二次系统是否健康运行的目的;通过保护定值分析模型结合智能辅助建议,保护设备检修方案,形成保护设备辅助检修建议。项目的研究具体包括以下内容:

1、保护动作扩大化分析模型

根据保护动作数据、保护设备逻辑关联关系、保护定值信息和事故发生信息等分析主要因素,根据事故原因、主要动作保护、相邻保护动作情况和电网逻辑拓扑关系实现对动作保护是否存在扩大化影响进行量化判断。

保护设备动作后对动作保护及本站内相邻线路保护、变压器保护、分段保护、母线保护、本站内其他关联保护、本站相关联的其他变电站相关保护等等进行广域的扩大化保护动作分析,判断各动作保护是否起到了自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除的根本目标,判断各相关保护是否运行在正常工况、是否正常启动,对保护的动作分析从单装置扩展到站域、局部电网,从而通过一次故障动作事件可以达到研判局部电网二次系统是否稳定健康运行的目的。

2、保护设备定值验证模型

该模型不同于保护定值计算模型,主要完成保护动作情况下的各相关保护定值是否合理,其依据是各种整定计算规程、规定。重点分析保护动作时各相关保护设备在当时电网运行状态下的定值合理性,着重研究验证相关算法及关联保护的验证顺序。

3、保护设备辅助检修决策模型

根据保护扩大化分析结论,重点分析应动未动和误动作保护设备的异常原因,并结合相关保护定值和事故当时具体原因,根据保护定值分析模型结合智能辅助建议,保护设备检修方案,并根据设备重要性和失效风险等因素进行检修排序。最终将保护设备检修的辅助建议提供给相关管理和工作人员,为设备运维检修提供可靠技术支撑。

4、项目建设目标

(1)建立通用数据接口,与PMS、OMS、SCADA等相关系统数据共享,实现设备信息、保护运检信息和定值信息等数据的接入为保护扩大化分析模型,为模型准确、合理、有效的分析结论提供数据支撑。

(2)建立保护动作扩大化分析模型,依托保护动作数据、保护设备逻辑关联关系、保护定值信息和事故发生信息等主要因素实现对保护动作是否存在扩大化情况进行辨别分析。

(3)构建保护动作与保护定值直接关系模型,根据保护扩大化分析结论判别保护定值是否正确。

(4)构建保护设备辅助检修决策模型,为保护设备故障判断提供准确、快速支撑,并形成设备检修工作的辅助建议。

结语:随着我国电力系统改革的不断深入,继电保护动作已经成为电力行业所关注的重点问题。继电保护装置运行的过程中,经常会因为一些主观和客观因素的限制,导致事故的增加。因此,加强对继电保护动作故障的原因分析,是电力部门应该考虑的重点工作,只有这样,才能从根本上降低事故的发生几率,确保系统的正常运行。

参考文献:

[1]张鹏.探讨电力系统继电保护动作中的故障[J].通讯世界,2017(1)

[2]张亚东.探讨电力系统继电保护动作中的故障[J].丝路视野,2017(19)

论文作者:郑宣真

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第25期

论文发表时间:2019/6/24

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