杨玥 武相亨
内蒙古电力（集团）有限责任公司巴彦淖尔电业局修试管理处 内蒙古巴彦淖尔市 015000
摘要：继电保护作为电网安全的重要防线，其动作的可靠性和速动性直接影响着电网的安全运行。传统的高压电网保护系统主要以原理简单的纵联保护作为线路或母线的主保护，但其并不具备后备保护功能，而通过离线整定与动作时间配合的后备保护在配置方式上也随着电网结构的日趋扩大化、复杂化，暴露出越来越多的缺陷，保护误动、拒动的可能性大大增加，给继电保护带来了巨大的挑战。
关键词：广域继电保护；分区域系统结构；故障识别
一、广域电网与分区域继电保护
继电保护系统是整体电网系统中最关键的子系统之一，它能够有效避免电力系统中的重要元件以及重要设备在操作异常的情况下受到强电流的冲击，同时也能够有效保护电网现场操作人员的生命健康安全。其作用原理是运用电磁继电的基本理论来防止电器元件出现短路或异常，控制电力设备中的电气量。广域电网继电保护能够充分整合电网系统信息，当出现系统故障时，管理人员能够通过继保护系统查阅电网系统运行日志通过特定的逻辑顺序对电网系统进行排查，找出发生故障的电器设备，对设备进行维修与调整，进行确保整个电网系统安全有效的运行。分区域继电保护采用蜂窝结构分区的方法，将分区域对电网进行管理，确保电网各个局部的安全，进而保证电网整体的安全运行。
分区继电保护下的每一个独立的电网局部都会设置有一个专门的信息中心，区域内的信息中心既有信息采用的作用也有信息存储的作用，维修管理人员所需要的有关数据都可以从区域内的信息中心的提取，同时也为电网系统整体提供信息支持。分区域继电保护在确保本区域内电网设备正常运行的基础上还可能通过分享设备状态信息的方式，帮助其他区域的电气设备提前预防各种不稳定因素，随着电网系统的不断扩大，分区域继电保护所特有的数据分享优质将得到更大程度的发挥。
分区域继电保护条件下，不同区域之间的数据分享能够有效提高整个电网系统内数据的传输效率以及数据使用效率，管理人员一定要强加对信息数据的保护，将区域内信息中心的管理与维护工作与电气设备的管理与维护工作等同看待，并且不断调整整个电网系统的运行模式与系统设置，优化电网整体的运行模式。
广域的继电保护系统能够有效防止系统内部的各种不确定性因素给电网整体带来的危害，显著提高了排查速度与分析速度，然而这方面的优势仅作在局部发挥作用，对于其他区域的电气设备不提高任何的防护与支持，当本区域电气设备出现故障时还可能发生连带反应，影响到临近设备的稳定运行。分区域继电保护系统从电网系统全部出发，在设计与设置时综合考虑到电网系统内部所有的电气设备个体，针对电网系统的整体设计了专门的管理与控制方案，不仅提高了电网整体运行的稳定性，还有效提高了电力企业的生产效率。
二、广域继电保护的系统结构的功能优势
2.1智能电子设备
广域继电保护所采用的智能电子保护设备主要的功能是对本区域的电流互感器、电压互感器以及短路器的运行状态和操作进行信息的采集、功能的分析、故障的检测和安全的控制。在分布集中式结构中，这种智能设备不仅能实现本区域的检测和保护，同时能够在互联网络中的其他区域实现整体的保护。这一功能是对分布式和集中式两种结构功能优势的结合。
2.2区域集中决策功能
广域继电保护只能够进行单一区域的信息收集、分析和决策，集中式的继电保护需要将整个网络的信息加以收集、分析然后决定这个故障部分应采取什么样的措施，这使系统的信息传输量大、效率低。而分布集中式继电保护集合了两者的优点，在各个区域能够针对部分采取高效的解决故障的措施，同时能够通过区域集中决策功能实现整个区域的信息互联，对整体层面的问题进行集中决策管理。
采用分布集中式的继电管理，有效地解决了其他两种方式所面临的问题，实现了近程的准确高效的控制和远程的互联整体控制。使部分和整体的问题都能够得到高效精确的解决，使得今后范围更广、系统结构更加复杂的问题能够得到很好的解决。鉴于分布集中式继电保护的诸多功能优势，相信今后的电网会有更广阔的发展前景。
三、分区域广域继电保护系统的故障识别
3.1构建系统的关键技术
通信系统是保障区域继电保护性能的基础，约束着保护与控制的范围。随着区域测量系统和光纤通信技术的发展，结合基于IEC61850的数字化变电站的逐步普及，以全站信息为整体的面向通用对象的变电站事件（genericobjectorientedsubstationevents，GOOSE）
传输模式成为区域继电保护信息传输的发展趋势；基于同步数字体系（synchronousdigitalhierarchy，SDH）光纤环网的迅速发展为广域继电保护通信网络的形成奠定了基础，对于没有铺设光纤通道的线路采用现有纵联保护通信通道构建广域信息通信网络。
3.2识别方法的设计思想
将IED分别安装在被保护系统断路器或者电流互感器的相应位置，并对各IED保护区域进行确定，这样在故障发生以后，IED就可以实现信息交换，这时应该将IED最大保护范围中被保护设备和IED之间的关系列出来，形成二者的对应关系表，然后比较IED回传故障方向信息和对应关系，并展开计算，最终对故障区段进行确定。
3.3对于系统中出现的故障进行识别及解决的方案。
尽管通过划分区域的方式，同时实行区域继电保护的方法对电网进行整体保护，但过程中还是会出现相应的问题，而如何解决这些问题是至关重要的[3]。相比传统的保护方式，考虑到传统主保护方法，其本身具有较好的优点，同时动作反应较快，选择性较为明确，同时承担较为重要的责任，因此在本文中主要的保护方式即为常规保护方式，同时通过广域多信息的融合技术实现后备保障制度，采用多种不同的原理对系统进行有效的保护，结合相应的智能算法，进行保护。
3.4多级处理单元的协助功能
尽管RCDC、SSPU均采用双重化配置，但考虑到区域继电保护保护范围较大，一旦失效或决策错误均会给电网带来严重影响。为应对上述问题，本系统从以下几个方面实现：①对RCDC、SSPU进行双重化配置并建立主从协调机制，主机进行信息处理和决策，从机监视和检验，并及时通知主机检验结果，主机有回应则由主机进行容错处理，主机没有回应，从机自动切换为主机；②SSPU与RCDC失去联系时，SSPU与相邻变电站SSPU建立通信，由相邻变电站SSPU和该变电站SSPU相互协助完成变电站及其相连线路的后备保护；③SSPU与主网通信被切断时，直接由SSPU利用本变电站的信息承担后备保护功能；④SSPU出现故障时，由该站各IED实现常规后备保护，达到目前常规继电保护配置状态。
结语：
分区域继电保护是广域电网保护系统的一大突破，更广更复杂的电网系统能够很好地运行，未来的电网将会是输送更快、功率更高的系统。近几年来，神经网络、进化规划以及遗传算法等人工智能技术也在继电保护技术中开始研究。神经网络技术逐渐在继电保护中模拟进行，这也加大了继电保护技术智能化发展步伐。
参考文献：
[1]李振兴,尹项根,张哲,邓星,王育学.分区域广域继电保护的系统结构与故障识别[J].中国电机工程学报,2019,08（26）:95-103.
[2]金恩淑,汪有成,陈喜峰.基于分区域广域继电保护系统的故障识别算法[J].电力系统保护与控制,2019,09（17）:68-73.
[3]张力壮.探讨分区域的继电保护的系统结构与故障识别技术[J].中国高新技术企业,2019,02（25）:110-112.