配网保护参数管理及智能整定计算系统开发

原璐璐 刘宁宁

摘 要：随着经济和各行各业的快速发展，配电网是整体电网系统中的重要一环，如何正确地进行保护配置，有效地隔离故障，是配网工作人员必须考虑的问题。随着电网建设的发展，配网规模不断扩大，其所拥有的基础数据也越来越庞大，而目前基本上都是以人工纸质的方式来上报和保存配网设备基础参数，这样极易造成新旧参数混淆及基础参数丢失、不完整等情况。一旦基础参数丢失或不完整，就会影响定值计算的准确性，最终导致电力系统的可靠性降低。鉴于此，开发了配网保护参数管理及智能整定计算系统，该系统可直接进行参数的报送与审批，与之前的人工纸质上报以及审批相比，从源头上解决了基础参数数据庞大、不易管理等问题。该系统还可通过GIS系统获取相应的SVG单线图文件，生成对应配网相关的变电站以及站外的所有线路，然后将已通过审批的基础参数自动关联到相关的设备，在定值计算时直接调用数据库中的参数，从而确保定值计算的准确性，提高电力系统的可靠性。

关键词：配网保护;参数管理;保护定值

引言

配网中保护的迅速动作对于故障的切除十分关键，尤其是随着新能源的接入，潮流方向的不确定性增加，需要提出一种适应现阶段电网发展的保护配合机制。提出了一种基于粒子群算法的双向整定过电流保护配合多目标优化方法。首先阐明了过电流保护整定优化的配合原理，分析了双向整定过电流保护的动作特性，说明了其保护原理，并建立了双向整定过电流保护的数学模型，以保护装置总动作时间最小和双向整定过电流保护元件数量最小为目标，考虑常规的保护约束和动作时间约束。

1配电线路常见故障

配电线路常见故障包括外力故障、短路故障、设备故障等。第一种是外力故障，外力故障是由于各种外力导致的故障。例如，市政施工影響。在施工过程中破坏了配电线路，进而影响到配电系统的正常运转。第二种是短路故障，这种灾害主要是由于自然灾害引起的。常见的自然灾害有雷电事故。在发生雷电灾害时，雷电产生的强大电流会击穿电线的绝缘体，导致线路出现短路，进而影响到电力系统的正常运转。第三种是设备故障，电力设备在长时间使用之后会出现故障，影响到电力系统的稳定运行。

2定值的自动整定计算

2.1关联基础参数计算相关定值

在以往的配网整定计算中，都是由相关的整定计算人员人工计算需要整定的定值。而在该系统中，可通过识别SVG文件解析出的对应的线路，将线路上的开关设备自动关联到填报审批后的参数，再根据相关规则对线路上的开关进行整定，从而得出相应的整定定值。在整定过程中，该系统能够同时整定一条线路上所有开关的定值，并根据上下级关系、整定原则等对定值进行校验。这种使用系统整定的原理级定值，不仅解决了存在人工误差的问题，而且使得继保整定计算工作更加方便快捷。

2.2双向整定过电流保护原理

在传统方向过电流保护配置中，需要考虑分布式电源接入之后的双向潮流的影响，即对于方向保护元件，潮流方向一般为从母线流向线路为保护的正常状态;而考虑分布式电源后，分布式电源的潮流方向可能会从线路流向母线，造成了保护元件不能够正确对潮流方向做出判断。部分传统过电流保护装置由双向保护元件替代，从而提高动作可靠性、减少动作总时间。双向保护元件可以有效解决分布式电源带来的双向潮流问题。

2.3引入自动化联防控制技术

人力巡检已经不能满足时代发展的要求，需要引入信息化技术来加强对供电线路的维护管理和状态检测。目前自动化联防控制技术能够有效地完成状态检测和故障检测。比如当供电线路出现局部故障时，通过联防技术能够将故障线路的各种电力参数反馈给相关处理单元，通过对这些参数的计算和分析来判断电网线路是否运行在一个稳定的状态区间。这种信号的反馈主要是通过馈线来反馈完成的。在发现故障时可以及时启动继电保护系统以及继电器等设备，将故障从正常线路中隔离开来，减少故障的进一步影响。

2.4配网故障定位功能设计与应用

基于故障指示器的配网故障定位功能设计与应用。故障指示器的配网故障定位系统组成为故障指示器、集中器和主站三大部分，由故障指示器拓扑分析、同线路故障事件匹配、电流跳变及配变失压告警匹配和普通断路器分析等模块组成。故障指示器拓扑分析模块通过GIS拓扑分析可获得定位故障区上游和下游指示器，并将该段区域范围发给配电网自动系统，最终传递给调度员。普通断路器分析模块能通过访问配网的自动化系统设备模块来搜索故障指示器动作所在线路中是否有普通断路器，并将信息反馈给故障定位系统，使得调度员对故障线路的地理信息准确把握。基于配变失压告警的配网故障定位功能设计与应用。当配变诊断到了停/复电告警时，会将这些信息传递给计量自动化系统主站，最终生成矩阵信息。根据逻辑推理形成的诊断结果传送到信息发布模块和统计模块。基于配变失压告警的配网故障定位平台可快速实现配变通电的诊断。而平台又能快速识别各类故障停电，实现快速定位故障。实现对抢修人员进行抢单并进行抢修抢单，极大地提高了抢修效率。

2.5电网智能调度控制系统的应用软件

基本构架是由多个区块组成的。（1）第一区块是属于基础平台的区块，连接着主网调度和配网调度。在主网调度中有运行监控、仿真培训、可视化展示、网络分析、潮流计算和安全分析;在配网调度中有配网图资管理、配网运行监控、配网网络分析和配网故障处理。（2）第二区块分别有配网抢修调度、GIS图模服务、用电信息采集、调度OMS以及Web服务。在这一个基本构架中间，有一个接口服务是利用正反物理隔离的原理连接着第一区块与第二区块的。主配网调度控制系统中的调度关注重点内容和调度员日常关注重点内容有着比较大的区别。在基础平台第一区块中主网调度，实行数据共享，实时服务，并且采集相关的数据，对配网进行改造和维持配网的正常输出与运作。

2.6加强设备的维护管理

为了更好地保障电力设备工作在一个稳定的环境，而且容易导致设备的性能受损，影响正常生产作业。为了更好地提高设备的使用和管理效率，可以从以下几个方面着手。第一，撰写安全使用手册，针对不同的电力设备，根据设备运行的特点以及经常出现的故障，将这些故障写进安全手册当中，从而更好地指导操作人员进行使用和操作。第二，为了完善设备的使用效率，需要建立严格的设备管理制度。这些制度主要包括如何使用设备、安全使用流程，以及相关的人员安排等。

结语

配电线路长期处在恶劣的环境当中，在运行过程中容易出现各种故障。这就需要供电企业重视输配电线路的运行工作，加强对线路的维护和检查工作，将更加智能化的技术应用到供电线路的维护当中，从而提升供电线路维护的质量和效率。对配网原理级与装置级保护定值进行整定计算，自动生成定值单与计算书，自动拓扑识别与生成线路简化图，并根据拓扑关系识别上下级保护配合关系，实现了配网继电保护定值的智能整定。

参考文献

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