高壓輸電系統(tǒng)區(qū)域縱聯(lián)后備保護(hù)方案研究.pdf

1、輸電線路和變壓器是高壓輸電系統(tǒng)中最為重要的設(shè)備，輸電線路和變壓器的繼電保護(hù)的性能，不僅關(guān)乎線路及變壓器本身的安全，也直接關(guān)乎到整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。目前，雖然輸電線路和變壓器的主保護(hù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了較好的保護(hù)效果，但是主保護(hù)出現(xiàn)保護(hù)拒動故障的風(fēng)險(xiǎn)依然存在，因此為了全面確保電氣設(shè)備的安全以及輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，后備保護(hù)仍是繼保系統(tǒng)中的重要組成部分?，F(xiàn)有的輸電線路和變壓器后備保護(hù)系統(tǒng)往往僅依靠本地量判別故障的思路組成保護(hù)方案，在長期的實(shí)際運(yùn)

2、用過程中，這種傳統(tǒng)后備保護(hù)配置方式表現(xiàn)出了良好的整體性能，但隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，輸電容量不斷增長，電網(wǎng)互聯(lián)日益普及，其規(guī)模與范圍不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)后備保護(hù)方案的不適應(yīng)性日益突顯，但電力系統(tǒng)通信的發(fā)展為后備保護(hù)系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了難得的機(jī)遇，引入通信的后備保護(hù)方案的設(shè)計(jì)思路，已被廣泛認(rèn)同，基于通信系統(tǒng)建立起具備更優(yōu)性能的后備保護(hù)系統(tǒng)，具有重要意義。
　　本文在借鑒和總結(jié)前人研究工作的基礎(chǔ)上，對傳統(tǒng)輸電線路距離后備保護(hù)

3、（Ⅱ段、Ⅲ段保護(hù)）和變壓器后備保護(hù)面臨的主要問題進(jìn)行了總結(jié)與分析，并針對這些問題，提出了基于區(qū)域縱聯(lián)原理的一系列高壓輸電系統(tǒng)后備保護(hù)方案。
　　首先，提出了基于區(qū)域縱聯(lián)比較原理的距離Ⅱ段后備保護(hù)方案，該方案包含兩個關(guān)鍵內(nèi)容:一是能可靠反應(yīng)保護(hù)范圍內(nèi)故障的距離元件，二是基于該距離元件判斷結(jié)果的區(qū)域縱聯(lián)比較策略。前者以確保本線路末端短路時有足夠的靈敏度為整定原則，后者通過對特定區(qū)域內(nèi)距離元件的判斷結(jié)果進(jìn)行比較來確定故障位置，根據(jù)故障位

4、置靈活確定動作延時。區(qū)域縱聯(lián)距離Ⅱ段保護(hù)系統(tǒng)既能夠確保選擇性以及快速性滿足需要，同時簡化了傳統(tǒng)保護(hù)整定原則以及保護(hù)間的配合關(guān)系，提高后備保護(hù)的性能。算例分析表明，所提方案能夠?qū)收线M(jìn)行可靠的判斷，在保證距離Ⅱ段保護(hù)的速動性和選擇性的同時，仍具備了一定的容錯能力。
　　隨后，采用與建立距離Ⅱ段新型保護(hù)方案類似的思路，提出了基于區(qū)域縱聯(lián)原理的距離Ⅲ段保護(hù)方案，該方案著重解決了潮流轉(zhuǎn)移引起過負(fù)荷導(dǎo)致保護(hù)誤動作，甚至引起連鎖故障的問題，同

5、時，該距離Ⅲ段保護(hù)方案的建立過程也表明，基于區(qū)域縱聯(lián)比較原理的保護(hù)方案具有一定的普適性，該方案可以與不同的保護(hù)元件相結(jié)合，構(gòu)成不同作用的后備保護(hù)方案。算例分析表明，所提方案能夠?qū)收线M(jìn)行可靠的判斷，能夠保證距離Ⅲ段性能的同時，具備了較強(qiáng)的耐潮流轉(zhuǎn)移引起的過負(fù)荷的能力，并且有一定的容錯能力。
　　最后，建立了集中式區(qū)域縱聯(lián)變壓器后備保護(hù)方案，可以與傳統(tǒng)保護(hù)元件良好地結(jié)合，依靠綜合比較安裝在變壓器各側(cè)以及相鄰母線上的各保護(hù)元件所提供的