超高壓線路繼電保護(hù)整定計(jì)算及協(xié)調(diào)問題研究.pdf

1、復(fù)雜的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和多變的運(yùn)行方式給電網(wǎng)繼電保護(hù)整定計(jì)算及其可靠動(dòng)作帶來了新的挑戰(zhàn)。研究繼電保護(hù)整定計(jì)算、提高繼電保護(hù)可靠性及協(xié)調(diào)動(dòng)作的能力，對(duì)及時(shí)切除故障、避免惡性事故的發(fā)生具有重要的意義。本文致力于超高壓線路繼電保護(hù)整定計(jì)算及協(xié)調(diào)問題的研究，內(nèi)容涉及整定計(jì)算原則與方法研究、整定計(jì)算軟件通用性及自動(dòng)化技術(shù)研究、繼電保護(hù)系統(tǒng)脆弱性評(píng)估方法研究以及廣域繼電保護(hù)算法研究等方面。部分研究成果已成功應(yīng)用于多家省、區(qū)域電網(wǎng)繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)，有效提

2、高了整定計(jì)算的效率及保護(hù)定值的準(zhǔn)確性。 為了更好的發(fā)揮繼電保護(hù)裝置的作用，對(duì)輸電線路接地故障后備保護(hù)的功能進(jìn)行了研究。指出了零序電流保護(hù)、接地距離保護(hù)和斷路器失靈保護(hù)在切除接地故障時(shí)所處的地位和應(yīng)起到的作用；提出了新的零序電流保護(hù)和接地距離保護(hù)整定計(jì)算原則。該研究使得接地故障各后備保護(hù)的功能更加清晰和具有層次性。 提出了新的接地距離保護(hù)整定計(jì)算方法：為了充分考慮零序互感對(duì)接地距離保護(hù)性能的影響，提出了簡單實(shí)用的零序電流補(bǔ)償

3、系數(shù)計(jì)算方法；針對(duì)目前接地距離保護(hù)整定計(jì)算方法的不足，提出了系統(tǒng)的基于感受阻抗的整定計(jì)算方法。該方法具有更普遍的適應(yīng)性，基于該方法的保護(hù)定值更加精確。同時(shí)，提出了基于運(yùn)行約束條件的距離保護(hù)自適應(yīng)整定計(jì)算方法。 在整定計(jì)算的自動(dòng)化和智能性方面，提出了基于靈敏度約束條件的線路保護(hù)整定計(jì)算自動(dòng)調(diào)整方法。在引入整定保護(hù)自身靈敏度約束條件、遠(yuǎn)后備保護(hù)靈敏度約束條件和遠(yuǎn)后備保護(hù)靈敏度傳遞約束條件等靈敏度約束條件的基礎(chǔ)上，通過兩個(gè)調(diào)整階段實(shí)現(xiàn)

4、了線路保護(hù)整定計(jì)算的自動(dòng)調(diào)整。基于該方法的整定計(jì)算軟件可代替工作人員實(shí)現(xiàn)保護(hù)定值的自動(dòng)調(diào)整。同時(shí)，提出了一種實(shí)用的保護(hù)配合順序優(yōu)化方法，該方法可以提高保護(hù)定值的穩(wěn)定性。 對(duì)繼電保護(hù)離線整定模式和在線整定模式進(jìn)行了分析，并對(duì)在線整定計(jì)算系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)及若干關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探討。以實(shí)際電力系統(tǒng)為例，對(duì)離線模式和在線模式下的保護(hù)定值進(jìn)行了詳細(xì)的比較分析。從中可以看出，實(shí)現(xiàn)在線整定對(duì)提高繼電保護(hù)性能具有重要的意義。 繼電保護(hù)整定計(jì)

5、算具有多樣性和區(qū)域性，為了減小其對(duì)繼電保護(hù)整定計(jì)算軟件開發(fā)和推廣的影響，對(duì)整定計(jì)算軟件的通用性進(jìn)行了深入的分析，內(nèi)容涉及運(yùn)行方式組合、原理級(jí)保護(hù)整定計(jì)算、裝置級(jí)定值整定計(jì)算和定值通知單等方面。提出了基于原則選擇的運(yùn)行方式組合通用性解決方案和基于原則自定義的原理級(jí)保護(hù)整定計(jì)算通用性解決方案，并對(duì)通用原理級(jí)保護(hù)整定計(jì)算軟件的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹。 提出了一種評(píng)估輸電線路繼電保護(hù)系統(tǒng)脆弱性的方法。該方法結(jié)合線路繼電保護(hù)系統(tǒng)的功能組

6、成特點(diǎn)，從保護(hù)裝置和保護(hù)定值兩個(gè)方面分別建立了線路繼電保護(hù)系統(tǒng)的誤動(dòng)概率模型，以負(fù)荷損失的形式反映繼電保護(hù)誤動(dòng)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行造成的影響，并據(jù)此建立了線路繼電保護(hù)系統(tǒng)的脆弱性指標(biāo)。該脆弱性指標(biāo)可以很好的反映出電網(wǎng)繼電保護(hù)的脆弱環(huán)節(jié)。 為了充分利用多點(diǎn)故障方向信息來完成故障元件的判斷，提出了一種基于方向比較原理的廣域繼電保護(hù)算法，并構(gòu)建了基于變電站集中式結(jié)構(gòu)的廣域繼電保護(hù)系統(tǒng)。該廣域繼電保護(hù)系統(tǒng)根據(jù)發(fā)電廠或變電站的主接線形式和方向元件