电力系统故障时继电保护装置动态特性探讨

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 电力系统故障时继电保护装置动态 特性探讨 【摘要】 本文详细阐述了继电 保护装置在软件模拟条件下进行动态特 性仿真分析，通常用于保护拒动或保护 误动后的事故分析，这种仿真模拟具有 节省时间、灵活性好以及成本低等方面 的优点，有效支持了断电保护方案的优 化工作。 中国论文网 /1/view-12865422.htm 【关键词】 数字仿真 断电保护 电力系统 电力系统故障时继电保护装置动 态对于电力系统的可靠性和安全性有着 重大的影响。现有的解决方法主要有两 种：第一，通过动态模拟装置来检验继 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 电保护性能，这种方法灵活性差、接线 复杂、费时费力、费用高，已经不符合 电力系统稳定运行的需求；第二，通过 专门的故障再现设备对电力系统真实的 电流数字量以及电压数字量转换为模拟 量，利用这两项数值设置为继电器的运 行参数，并对继电器的运行状态进行观 察与记录。而这种测试方法所需要的测 试设备也相对昂贵，在操作以及维护上 也比较复杂，并且也无法观察各元件的 配合情况以及程序逻辑走向，只能用于 当前保护装置的测试。通过专门的继电 保护传真技术能够精确模拟继电保护装 置系统以及相关元件的运行情况，通过 故障电流值、故障电压值以及 EMTP 仿 真数据，结合仿真软件完成动态的、连 续的校验，能够比较方便并且灵活的进 行校验，精确描述出故障地点、故障类 型、电力系统结构并且对保护装置进行 具体的调整。可用于保护装置的研制以 及现有装置的调整，具有费用低、效率 高等方面的优点。本文详细介绍了仿真 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 软件的实现方法、主要功能以及件结 构。 一、动态仿真原理 利用特定的程序对继电保护装置 内部的各种元件进行设置，比如时间元 件、逻辑元件、差动元件、阻抗元件、 功率方向元件、电压元件、电流元件等。 根据图形对继电保护装置的元件进行调 整，对相关元件进行重新的排列组合， 组成更加有效的软件框图。 校验正在运行中的保护装置以及 开发中的保护装置时，需要依照电力系 统的参数与结构，通过 EMTP 仿真技术 对电网故障下的电压数字量以及电流数 字量进行校验，将这两项数字参数录入 仿真软件，观察继电保护各元件之间的 配合关系以及动作情况。最后，对保护 装置运行动作情况进行观察。动态仿真 包含断点仿真、单步仿真以及连续仿真 三种。 二、保护软件的结构 为了提高保护装置的易扩展性和 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 层次性，需要事先绘制逻辑图，采集电 压数据与电流数据，根据流程要求完成 计算工作。结合元件逻辑图对元件进行 测量，建立保护仿真模型。仿真过程中 对保护系统中所有元件进行查询，结合 元件特点以及属性完成计算，仿真时钟 一定要在完成查询之后再拨动，程序的 快慢与公式复杂情况与元件的多少有关。 三、仿真模拟软件的功能和特点 1、图形化操作。图形化操作是 仿真模拟软件最大的优势，是继电保护 装置动态特性分析得以实现的关键性技 术，通过编辑功能绘制保护逻辑框图。 而在框图编辑功能开发的过程中，需要 考虑到各项功能接口与图形编辑功能的 兼容性，所控制与图形用户界面也需要 与编辑功能相适应，即用户界面与编辑 功能的统一性。框图编辑系统在功能和 特点上主要体现在以下几个方面：第一， 编制框图所需要的绘图工具是专门为各 项保护元件设计的，通过图形界面的简 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 单操作就能够直接绘制各种元件，所进 行的操作更加简便并且直接；第二，通 过对各种元件的移动、删除、粘贴、剪 切与复制能够实现图形的整块操作，操 作方法与 Windows 系统的操作差异不 大；第三，数字仿真模拟能够敏感捕捉 各项保护元件内的细节，以图形显示中 不同元件的具体位置，对不同元件之间 的关系进行调整，避免了传统调整方法 中重新连接拓扑结构方面的工作，有效 降低了逻辑框图方面的工作量，也降低 了绘制框图过程中出现错误的概率，通 过软件中内置的自动检测程序，对框图 绘制过程中可能出现的各种错误进行核 对与校正。 2、其他功能。第一，利用事先 编好的滤波算法，滤波算法的选取也可 以根据用户需要进行调整，对不同动作 原理下的元件保护状态进行模拟仿真； 第二，继电保护的定值都存在数据库里， 可以直接在框图上对它们进行检查和修 改，这使得保护定值的校验也变得容易。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 四、接口功能和后备保护 数据传递工作是继电保护正常运 输的必要条件，数据文件接口是数据传 递的关键部件，保护装置故障所生产和 有关数据需要在定时保护的过程中完成 读取，由故障录波器产生的信息也采用 数字信息的方式进行输送，不同情况下， 二者的采样率也存在一定和差异。相关 数字信息的使用需要事先完成数据的转 换，既要确保数据的转换速度，也要确 保数据转换的完整性，这就需要对计算 公式进行严密的设计。后备保护系统也 是一套十分重要的硬件系统，些系统由 现场保护单元以及中心单元组成，相关 元件的连接需要利用通信通道连在一起。 结合光纤通信以及微机技术，对 继电系统保护装置的独立动作以及独立 配置不造成影响。在功能上，通过集中 的处理的方式采集保护单元所生产的有 关信息，主动保护继电设备。随着变电 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 站数据处理能力的不断提高，双生化技 术的出现，有效提高了多种冗余技术确 保可靠性。 五、结束语 当前我国的电力企业广泛根