簡介

  我國經(jīng)濟的快速增長是伴隨著我國電力需求的快速增長的，電力市場改革的深化與發(fā)展以及電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大已勢在必行，電力系統(tǒng)日漸接近極限運行，其運行與控制更為復雜，特別是制定了“西電東送，南北互供”宏觀方向之后，未來大電網(wǎng)發(fā)生擾動以及故障的可能性更大，這些都對電力系統(tǒng)安全提出了更高的要求，對我國的繼電保護以及安全穩(wěn)定控制帶來了新的挑戰(zhàn)。合眾電氣生產(chǎn)研發(fā)的微機繼電保護測試儀屬于繼電保護測試專用測試儀，分別有DEWJB-3H 三相微機繼電保護測試儀、HZJB-423微機繼電保護測試儀、DEWJB-3S 三相繼電保護測試儀等。其中六相微機繼電保護測試儀參照《微機型繼電保護試驗裝置技術(shù)條件》依據(jù)繼電保護測試標準GB7261-2008而研發(fā)的一種新型工控微機繼電保護測試儀。DEWJB六相微機繼電保護測試儀采用高速數(shù)字控制處理器作為輸出核心，六相微機繼電保護測試儀軟件上應用32位雙精度算法產(chǎn)生各相任意的高精度波形由于采用內(nèi)部源獨立處理結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，修正了筆記本電腦直接控制式測控儀中因數(shù)據(jù)通信線路長、頻帶窄導致的輸出波形點數(shù)少的問題，六相微機繼電保護測試儀是繼保工作者得心應手的好工具。

  隨著智能電網(wǎng)的成熟和發(fā)展，在IEC61800和更強的組網(wǎng)技術(shù)下，提出了基于廣域信息的廣域差動保護。廣域保護針對傳統(tǒng)保護在系統(tǒng)擾動引起的異常運行狀態(tài)下容易誤動作，引起電網(wǎng)的連鎖跳閘等現(xiàn)狀，實現(xiàn)了一種更加全面、合理的繼電保護。這能電網(wǎng)特征帶來的網(wǎng)絡重構(gòu)、分布式電源接入、微網(wǎng)運行等技術(shù)對繼電保護產(chǎn)生了深刻變革。國外多次大停電事故分析表明，傳統(tǒng)后備保護在反應時間和靈敏性在當前復雜的電力系統(tǒng)運行與控制下表現(xiàn)出了明顯的不足，這也推進了廣域保護在智能電網(wǎng)下的發(fā)展。

  廣域差動保護是一種基于故障關(guān)聯(lián)因的廣域后備保護新方法，本文在其研究的基礎(chǔ)上進一步發(fā)展，研究利用高效、獨立的通信系統(tǒng)獲得的廣域信息擴展差動范圍，形成廣域電流差動保護;同時通過差動環(huán)的動態(tài)擴展形成擴展差動環(huán)，既為當前元件的提供近后備保護，又為相鄰元件提供遠后備保護。利用本文提出的差動環(huán)動態(tài)擴展方法，可以正確進行故障元件識別并最小范圍的切除故障，無需犧牲速動性來保證選擇性，能夠很好的提高繼電保護的性能。

  一、廣域差動保護原理

  廣域差動保護的原理研究

  廣域保護實際應用的主要由電流差動保護和方向比較式保護兩種。電流差動保護基于基爾霍夫定律，原理簡單，動作性能優(yōu)越，被廣發(fā)應用與電力主設備和輸電線的主保護中;而方向比較式保護動作速度快，選擇性好，靈敏度高，也是輸電線路常用的主保護。雖然電流差動保護和方向比較式保護性能優(yōu)越，但只能作為主保護，無法為相鄰元件提供后備保護，一旦主保護不能正確動作，只能依靠延時長、選擇性差的其他原理后備保護切除故障，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的逐漸擴大，出現(xiàn)大量的環(huán)網(wǎng)和短線路，造成后備保護之間的整定配合非常困難。目前提出的廣域繼電保護原理主要是通過快速收集全網(wǎng)信息，并利用網(wǎng)絡通信進行多點綜合比較判斷，將電流差動保護和方向比較式保護的功能推廣到后備保護中，實現(xiàn)快速、靈敏的后備保護，克服現(xiàn)有后備保護的不足。本文主要討論廣域差動保護原理。

  二、廣域差動保護在智能變電站的發(fā)展

  智能變電站以其強大的優(yōu)勢，目前在電力系統(tǒng)所占份額越來越高，未來的電力系統(tǒng)應該絕大部分全部是智能系統(tǒng)。智能變電站由于配備的大帶寬、高速度的光纖通訊，為廣域差動保護在智能變電站的發(fā)展提供了方向。

  廣域保護目前在智能變電站的應用首先需要通過網(wǎng)絡快速可靠地獲取區(qū)域電網(wǎng)的必須要信息，如電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)、設備運行狀態(tài)等。同時，廣域保護系統(tǒng)需具備可擴展性，當電網(wǎng)一次設備發(fā)生變化，新增變電站、電氣間隔時，廣域保護應靈活接入?？紤]到智能變電站復雜工況，配備的廣域保護系統(tǒng)需具備高度的可靠性，包括數(shù)據(jù)采集的可靠性、網(wǎng)絡傳輸?shù)目煽啃?、智能保護決策處理的可靠性等。