电力系统继电保护及故障检测方法分析

发表时间:2021/1/18   来源:《当代电力文化》2020年24期   作者:肖宏义
[导读] 电力系统的稳定安全运行关系到整个城市的正常生活
        肖宏义
        国网通辽供电公司  内蒙古通辽   028000
        摘要:电力系统的稳定安全运行关系到整个城市的正常生活。为此电力企业需要不断强化机电波保护,合理进行故障检测。为了进一步优化故障检测质量,应该促进故障检测方法的全面创新,促进继电保护和电力系统朝着网络化、智能化和自动化方向发展,保证电力系统的运行可靠性和稳定性。
        关键词:电力系统继电保护;故障;检测方法
1对继电保护的概述
        继电保护装置主要包括了如下几个模块,逻辑分析模块、电流电压变化检测模块、故障处理模块、工作执行模块,其在一定技术装置的保障下,依据所感受到的反馈信息进行逻辑推理和决策,从而发出指令作出故障应对措施。随着社会科学技术的不断发展,传统的继电保护技术或装置已不能满足当前的实际应用,目前所运用的都是在技术上经过不断改进的装置,对电力系统中继电保护运行的维护工作也在持续不断地进行中。
2小电流接地系统为基础的故障检测
        2.1结合空间电磁场分析单相接地故障
        在小电流接地系统产生单相接地故障问题后,接地点非故障支路、后向支路、前向支路相关零序电压以及电流会呈现出不同特征,而对应线路周围磁场和电场分布也会产生不同变化,所以可以借助磁场和零序电场对接地故障点进行合理探测。第一,针对小电流接地系统实施稳态分析,结合图1仿真模型作为典型直线π型10千伏配电线路,可以代表故障支路和正常支路五种配电线支路,实施故障点探测,把实验和设定所得故障支路参数Ⅱ、正常支路Ⅰ、系统参数以及故障参数实施稳态分析,最终得到故障稳态条件下配电系统中不同支路零序容性电流和零序功率特征,即故障支路故障后向零序容性电流和零序电压相比落后π/2,对应零序容性功率数值为正数。非故障支路前向零序电容性电流和零序电压相比超前π/2,对应零序容性功率是负数。故障支路前向零序容性电流和零序电压相比,超前π/2,对应零序容性功率结果是负数。第二,配电线路相关磁场分析和电场分析,在小电流接地系统的稳态分析基础上,在不考虑线路和负载之间的互感影响元素背景下,针对配电线路附近电磁场实施仿真接地探测,能够获得三相电流和电压构成的磁场、电场以及零序电流、零序电压所形成的磁场和电厂拥有替代性结论,将五次谐波电压电流的磁场和电场当成检测信号,针对故障点进行合理定位与检测,能够进一步证明空间电磁场对于故障点和故障支路的探测可行性。
        
        图1小电流接地系统模型
        2.2故障接地相和故障支路识别方法
        在小电流接地系统产生单相接地故障后,便会形成涵盖多样故障特征突出暂态过程。通过针对小电流接地系统创建数学模型,能够对故障形成的前数个周波暂态信号波形进行合理仿真,从而对系统不同支路负荷电流所形成瞬时波形畸变进行准确检测,随后针对接地故障出现时电流暂态信号实施小波分解,能够获得健全支路和故障支路三相电流能量时谱,最终获得故障出现后,一周之内的波内能量积分小波能量接地选线判断依据。在负荷电流内对故障频带特征进行直接分析,对瞬时特征进行直接提取,便能够在不影响系统稳定运行下,对故障接地相和故障支路进行准确识别判断。除此之外,融合专家系统、模糊识别、神经网络等先进技术,可以有效应用到某些工况较为复杂,存在较大分散性的配电网内,实施系统故障检测,能够帮助小电流接地优化选线水平,准确进行故障定位。
3分析系统故障检测和继电保护
        3.1综合故障分析系统
        相关分析系统可以帮助调度人员快速获取准确、精细化的故障位置、保护动作状况、开关跳闸、简要故障信息,从而助力快速提出系统恢复决策,同时还可以为相关专业继电保护技术人员提供各种有效的参考信息,包括不同保护装置故障中的详细行为动作、故障分量对保护装置的威胁影响以及故障中的电压和电流变化等专业信息。系统可以促进就地站保护和故障录波器时钟之间实现同步操作,同时还可以帮助站内实现自动化监控提供基础参考信息,借助故障录波器以及地站保护针对相关数据信息实施智能化处理,促进不同设备彼此数据传输顺利实践规约转换,充分满足不同工作对象现实需求。还可以借助双端故障测距优化测距准确性,可以为MIS系统提供相应的数据交换和数据接口,保证系统数据传输的灵活性。
        3.2继电保护和故障检测
        综合故障分析系统的故障检测和继电保护主要可以分为以下几点内容:
        第一是网络化故障检测和继电保护,微机保护装置实现网络化发展,能够支持电力系统针对继电保护中关键设备各环节保护装置实施纵联串联和差动保护,主站负责进行统一管理,提供数据传输、处理等通信服务。能够联系继电保护装置相关电气量,针对故障位置进行快速判断和检测,掌握故障参数、形成原因、性质以及具体位置等信息,朝相关保护装置传输命令,将其中故障元件进行快速切除,降低故障覆盖范围。
        第二是自适应控制下的继电保护和故障检测。自适应继电保护可以针对电力系统运行中所形成的故障特征和运行方式变化进行实时检测,同时能够联系具体变化对保护特性、定值和保护性能进行自动化改变,从而更好适应电力系统所出现的不同变化,有效改善输电线路距离保护、变压器保护、发电机保护、自动重合闸以及变压器保护等系统保护性能和系统响应。
        第三是人工神经网络下的故障检测和继电保护,人工神经网络相关继电保护以及故障检测主要是以生物神经科学为基础诞生的。人工神经网络进行故障检测主要是以生物神经系统为基础,借助模糊逻辑、遗传算法、进化规划相关智能化技术手段,针对电力系统进行合理保护。结合其自适应、自学习、自组织以及并行处理、模式识别功能和分布式信息存储等特征,借助人工神经网络针对故障距离、故障类型进行准确判断,从明确主设备保护以及相应的保护方向。比如借助BP模型针对方向保护进行准确判断,从而对故障所处方向进行准确、快速判断,做好高压输电线路相关方向保护工作。
4提高电力系统继电保护运行维护工作水平的途径
        4.1重视继电保护的维护管理,完善制度体系
        继电系统的维护管理工作不是一蹴而就的,需要有长期性且足够完整和缜密的计划前提才能达到最终效果。那么加强继电保护运行维护工作的首要方法就是完善管理制度。将其管理的相关区域的继电保护工作根据难度、工作量、所处地点分配给具体的负责人员,实现责任落实到个人,另外,也要提高工作人员的重视程度,严格按照制定的规章制度对继电保护装置的运行维护工作落实到位。
        4.2提高设备材料的性能,增大投入
        继电保护装置的维护工作是需要资金、人力劳动等的保证的,如果电力单位不重视对相关工作的管理,那么就不愿意分配太多的资源花费在相应工作内容中。但是,为了适应当前的社会发展需求,相关领导人员必须充分意识到该项工作的重要意义,提高对该项工作的维护管理的投入,改善设备材料安全性能。
结束语
        继电保护是电力系统的重要组成部分,继电保护系统在运行中发生故障,会给电力系统的安全稳定运行造成影响。因此,生产运行管理中可以通过对典型的、常见的继电保护故障进行分析探讨,举一反三,并采取有效的处理对策和预防措施,提升电力系统的安全性和稳定性。
参考文献
        [1]王剑.电力系统中的主要故障及继电保护对策[J].电子技术与软件工程,2019(24):214-215.
        [2]焦玉刚.继电保护电力系统短路保护技术及故障处理措施[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2019(12):182+184.
        [3]郭燕娜.电力系统继电保护动作故障研究[J].电工技术,2019(24):58-59.
        [4]李慎.浅析电力继电保护故障的检修方法[J].机电信息,2019(35):99+101.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: