浅谈电厂继电保护整定计算及故障仿真系统的开发

浅谈电厂继电保护整定计算及故障仿真系统的开发

(广州粤能电力科技开发有限公司广东广州510080)

摘要:为了促进电厂电力运输系统能够正常安全运行,必须严格控制继电保护装置,提高继电保护装置的功能性,使电厂处于安全、稳定的运行环境中。而在继电保护研究方面,技术人员提出整定计算是确保继电保护装置安全可靠的有效方法,对此本文浅要分析整定计算及故障仿真系统的设计与开发,希望能够促进电厂继电保护装置的正常工作,为电厂提供更加和谐的运行环境。

关键词:继电保护;整定计算;故障仿真系统

随着社会经济发展水平的提高,人们对电厂供电量的需求增加,给电厂的运输系统带来更大压力。在建设电网过程中电厂会增加电厂继电保护装置以便支持复杂的电力运输系统,而利用整定计算系统可以随时为电厂提供合乎实际的保护定值,确保电厂运输系统的安全和稳定。结合整定计算和故障研发系统能够为操作人员提供便利的控制程序,不仅可以及时发现继电保护装置中的故障,还能够提高电厂运行效率。

1.现阶段整定计算系统研究现状

现阶段,我国电厂继电保护定值的计算方法都比较简单,多采用对电厂电网保护定值最大值、最小值的控制和分析,此外对电网运输系统故障的查找和解决方式也是通过定期检修进行预防,缺少专业的整定计算及故障仿真系统[1]。在电网运行中投入的传统计算系统存在保护范围过大或过小、计算简单、反应滞后等问题,对于电厂的一些设备元件无法进行及时的分析和处理,经常会出现继电保护装置设备故障累积到严重程度,才被检查出来。已有的整定计算工作受到系统功能限制仅仅是对电网保护定值的两个最值进行分析,而无法对电网运行设备及电气元件的参数、配置进行分析和计算,因此未来电厂继电保护整定计算及故障仿真系统的研究和开发极为重要,应提高整定计算精确性,增加各种预防故障的计算功能。

2.整定计算及故障仿真系统开发要点分析

2.1整定计算功能开发

针对目前整定计算系统存在的计算灵敏度弱、计算环节简单的问题,在开发整定计算系统时要充分避免发生上述现象,本次系统设计主要建立在电力系统继电保护传统整定计算、管理及故障仿真系统基础上,并且加入了新技术内容,通过配合已有的方法,进一步提高整定计算及故障仿真分析能力。

2.2软件功能开发

2.2.1增加系统图形建模功能

完善继电保护整定计算功能,就要积极开发其能够提高对继电保护装置分析、采集、管理的功能,在开发此系统时用过图形建模方法实现的第一个功能就是对继电保护各种设备和线路进行建模,为整定计算提供详细的信息,改进原有的建模漏洞。要想实现新的图形建模功能(图1)的开发,必须对发电厂继电保护装置的各类设备和线路模块进行详细规划,要将需要纳入建模范围的设备按照既定要求设置模块,这样有利于图形建模功能分辨整定计算内容,按照各类电气元件输入需要的参数,实现图形建模灵活性。图形建模功能的添加,可以减少建模阶段出现中断的几率,能够快速提高建模速度。

图1整定计算系统数据图形工具

2.2.2完善网络故障计算功能

在开发本系统过程中,充分利用电子计算机技术提高网络拓扑分析能力,可以对电网运输系统的拓扑结构进行捕捉,帮助完善网络故障计算功能。新开发的网络故障计算功能是在电网模型设置基础上进行的,技术人员在试验过程中先将系统范围内的电气元件参数输入到计算功能中,通过对输入参数的计算和比对分析现场运行的电气元件状态。这一功能相比传统计算方式节省了编制网络接点、支路的繁琐步骤,并且实现对电网系统简单故障、复杂故障、零序互感线路的计算和分析[2]。只要操作人事先在功能界面上设置参数标准要求,就能够自动对输入参数进行计算,这一功能可以通过对计算过程的控制,实现有特殊要求时的计算工作。

2.2.3增加优化整定值功能

电厂继电保护整定值设置的科学与否,对整个电网的安全运行都极为重要,因此在开发系统过程中可以进一步提高整定值设置功能水平,对整定值计算和设置进行优化,预防电网运输系统和设备故障。整定值调配一般由专业整定工程师进行分析和设置,工程师会根据专业知识和丰富的经验判断电网实际情况,以此对电厂继电保护装置的整定值进行精确设置。所以在开发优化整定值功能时,需要尊重整定工程师的建议,配合整定计算人员的工作,开发期间可以为整定计算人员提供权限,不断的对整定计算及故障仿真系统进行修改和优化。此外,还可以采用限制电网保护定值变化区域的方法,为电厂继电保护装置整定计算和故障分析提供精确范围,减少失配率,这样也可以优化整定计算功能。

2.2.4开发保护仿真功能

在设计系统的过程中,向形成的网络系统输入故障类型信息,进行故障仿真测试,以保证对定值仿真的保护,在整定计算结束后可以通过这项功能进行校验,对系统进行查漏补缺,弥补系统反应灵敏度不强的弱点。

结论:电厂作为电力运输的起始单位,必须保证电力运输系统的安全、稳定运行,若要实现这一目标就要加强对继电保护整定计算及故障仿真系统的开发和应用,提高电网运输系统安全水平。

参考文献:

[1]胡桃涛.可视化继电保护整定计算系统的设计与实现[D].电子科技大学,2012.

[2]李奔.大型发变组保护新技术及整定计算软件的研究[D].华中科技大学,2012.

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