110kV电网故障分析和继电保护整定计算分析

盘昱兵

（广西电力职业技术学院,南宁 530033）

110kV电网故障分析和继电保护整定计算分析

盘昱兵

（广西电力职业技术学院,南宁 530033）

电力系统继电保护设备在系统出现故障时须切断相应的设备，从而及时地确保电力系统处于安全而又稳定的运行状态中。电力体系继电保护设备的可靠运作关涉到的是继电保护设备的有关领域，包括安装研制、配套设计、整定计算以及运行维护等，其中科学合理的保护配置与精准地展开整定计算流程，能够有效地确保继电保护设备处于稳定可靠的运行状态之中，可谓作用非常地显著且具有十分重要的作用。为了达到电网对于继电保护所提出的选择性、稳定性以及快速性等要求，从而确保继电保护处于最好的配合状态中，一定要做好电网故障的相关工作及其继电保护整定计算的必备工作。

110kV电网；故障分析；电保护；计算分析

1 故障分析

电力系统故障研究（计算机计算方法）经历了连续性发展的流程。学术界讨论且总结出电网故障计算的若干最为基础的方法。其理论前提为对称分量法，将故障点当做切入点，把故障点非对称化的三相电压与电流分解成正、负与零相序等分量，进而把故障点非对称化的三相电路的演算转变成对称性的三个相序等值电路的相关计算。它的核心在于把命名为端子方程故障点的相序电压与电流的函数式当做互联网方程的三序互联网方程联立加以求解。同时，学术界在对复故障进行计算的过程中，提出了诸如“故障修正导纳矩阵”的定义，也就是把故障环境中造成的互联网结构加以更改，且借助于一矩阵加以表示。至于故障情况存在着区别时，只须更改其中的若干元素之后，再通过程序加以统一化的处理，然而在处理断线状况时，修正导纳矩阵并不容易。

因此，出于使得求解过程与计算机的特征本身更加地吻合的目的，学者们通过坚持不懈的研究之后，提出了不少与计算机条件相吻合的故障计算的方法。比如，有些方法被视为计算机故障分析法的阶段性突，它的核心理念为“任一故障均可被视为一类互联网结构的更改”。

2 继电保护整定

国外有关整定计算方法的研究起步较早，于60年代初期，就已经有学者开始了该领域的研究。其中，具有代表性的是根据复杂化环网内方向电流与距离维持的最优配合问题的互联网图论计算方法，此计算方法的重心在于如何界定被视作配合计算的起点，同时具备数量最少的基数的保护式集合，也就是最小断开点集(Minimum Break Point Set，MBPS)，进而界定保护整定的相应秩序。1967年，学者Knable第一次提出了基于互联网图论、探求断开点的相关理论。2年之后，该学者又率先将保护整定演算和有关顺序的矢量即RSV(Relative SequenceVector)加以相连，他所采纳的是试探法来界定RSV，且针对性地提出RSV序列内的起始点保护即属于断开点。据此，它提出了界定环网内保护相对秩序的相应方法，率先把互联网图论与保护配合的关联性加以相连，针对互联网内所存在着的接线问题而提出了虚拟节点的定义，同时提出了主保护/后备保护(Primary-Back-up，P/B)的定义及其计算方法，从而替线路保护的整定计算方法打下了扎实的基础。1988年，学者Bapeswara Ra等开展了深入的改善工作，并在前人的基础上提出了一类能够减少工作量、提高演算速度的求取并不复杂化的回路矩阵的新型方法，同时采纳布尔法分析了最小断开点集的计算方法。Jenkin等学者提出的是保护“基本后备”(Foundational Dependency)的定义，并据此推导出判断给定的保护集合能否断开全部有向回路的定则。1992年，学者王旭蕊等人对简易回路矩阵的计算方法加以修订，进一步改进了对应的计算方法。陈允平等学者提出了构建S函数，通过布尔法加以求解，同时在相关的论著中对现存的互联网图论计算方法加以总结，提出了搜索简易回路的计算方法；同时出于化解T接线互联网内保护相互配合的相关问题，提出了有关虚拟支路和虚拟保护的定义，同时改进了求取临近保护配合关系的计算方法。

综上所述，上述方法均要求探寻所有的简单回路，并在此前提下展开BPS的检索。因为互联网简易回路均属于基本回路(数量是N)的随意性组合，相应的组合方式也不一而足。Madani等学者采纳的是“不相关树”的检索方法来取代简单回路的检索，基于互联网化简与分割，将对全互联网最少断开点的检索化成数个子网，从而最少地探寻断开点的检索对象，进一步地简化问题。然而，此法并未提出互联网分割与子网不相关树搜索的相应计算方法，此类检索的复杂性也弱化了此计算方法的高效性。

在出现电网故障时，不仅仅提出的要求是应尽量及时地达到保护的目的，同时，在电网结构出现改变时，须通过尽可能少的保护定值加以改动，从而达到新型配合关系的目的。学术界给出基于此类要求作为优化目标对象的整定计算方法。借助于线性规划法从而达到满足配合关系的制约性目的，求出与以上目标相吻合的保护定值。

在新型保护持续性研制与电网智能化程度日益提高的背景下，基于电网运作情况的智能化方式来对它的定值的自适应保护目标已经达到。还有学者给出了一类可以基于电网运作状态同步地调整保护定值，进而确保各个运作环境中的保护定值都可以达到最优化的计算方法。

3 总结

一般来说，继电保护定值是在离线状态下，根据化力系统运行的典型方式（如最大和最小运行方式）下整定得到。另外，目前地区电网的实际运行是当继电保护整定方案设计好之后，系统的各个保护设置在运行过程中维持不变。但由于电力系统的工況瞬息万变、运行条件复杂，难免出现特巧或极端的运行状况，这时很有可能出现保护装置违反＂四性＂要求的情况，如不及时发现和调整，可能会引起保护装置的不正确动作（如误动或拒动），从而造成电力系统的连锁故障。因此，继电保护定值的校核工作显得十分必要。

[1]郑中.继电保护整定计算工具和方法的进步[J].四川电力技术,2012:No.1

[2]李岱.电力系统继电保护设计的一般原则[J].云南电力技术,2014:NO.1

[3]许建安.继电保护整定计算[M].中国水利水电出版社,2015(01).

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.140