簡介

  我國經濟的快速增長是伴隨著我國電力需求的快速增長的，電力市場改革的深化與發展以及電力系統規模的不斷擴大已勢在必行，電力系統日漸接近極限運行，其運行與控制更為復雜，特別是制定了“西電東送，南北互供”宏觀方向之后，未來大電網發生擾動以及故障的可能性更大，這些都對電力系統安全提出了更高的要求，對我國的繼電保護以及安全穩定控制帶來了新的挑戰。合眾電氣生產研發的微機繼電保護測試儀屬于繼電保護測試專用測試儀，分別有DEWJB-3H 三相微機繼電保護測試儀、HZJB-423微機繼電保護測試儀、DEWJB-3S 三相繼電保護測試儀等。其中六相微機繼電保護測試儀參照《微機型繼電保護試驗裝置技術條件》依據繼電保護測試標準GB7261-2008而研發的一種新型工控微機繼電保護測試儀。DEWJB六相微機繼電保護測試儀采用高速數字控制處理器作為輸出核心，六相微機繼電保護測試儀軟件上應用32位雙精度算法產生各相任意的高精度波形由于采用內部源獨立處理結構，結構緊湊，修正了筆記本電腦直接控制式測控儀中因數據通信線路長、頻帶窄導致的輸出波形點數少的問題，六相微機繼電保護測試儀是繼保工作者得心應手的好工具。

  隨著智能電網的成熟和發展，在IEC61800和更強的組網技術下，提出了基于廣域信息的廣域差動保護。廣域保護針對傳統保護在系統擾動引起的異常運行狀態下容易誤動作，引起電網的連鎖跳閘等現狀，實現了一種更加全面、合理的繼電保護。這能電網特征帶來的網絡重構、分布式電源接入、微網運行等技術對繼電保護產生了深刻變革。國外多次大停電事故分析表明，傳統后備保護在反應時間和靈敏性在當前復雜的電力系統運行與控制下表現出了明顯的不足，這也推進了廣域保護在智能電網下的發展。

  廣域差動保護是一種基于故障關聯因的廣域后備保護新方法，本文在其研究的基礎上進一步發展，研究利用高效、獨立的通信系統獲得的廣域信息擴展差動范圍，形成廣域電流差動保護;同時通過差動環的動態擴展形成擴展差動環，既為當前元件的提供近后備保護，又為相鄰元件提供遠后備保護。利用本文提出的差動環動態擴展方法，可以正確進行故障元件識別并最小范圍的切除故障，無需犧牲速動性來保證選擇性，能夠很好的提高繼電保護的性能。

  一、廣域差動保護原理

  廣域差動保護的原理研究

  廣域保護實際應用的主要由電流差動保護和方向比較式保護兩種。電流差動保護基于基爾霍夫定律，原理簡單，動作性能優越，被廣發應用與電力主設備和輸電線的主保護中;而方向比較式保護動作速度快，選擇性好，靈敏度高，也是輸電線路常用的主保護。雖然電流差動保護和方向比較式保護性能優越，但只能作為主保護，無法為相鄰元件提供后備保護，一旦主保護不能正確動作，只能依靠延時長、選擇性差的其他原理后備保護切除故障，對電力系統的穩定產生不利影響。隨著電力系統規模的逐漸擴大，出現大量的環網和短線路，造成后備保護之間的整定配合非常困難。目前提出的廣域繼電保護原理主要是通過快速收集全網信息，并利用網絡通信進行多點綜合比較判斷，將電流差動保護和方向比較式保護的功能推廣到后備保護中，實現快速、靈敏的后備保護，克服現有后備保護的不足。本文主要討論廣域差動保護原理。

  二、廣域差動保護在智能變電站的發展

  智能變電站以其強大的優勢，目前在電力系統所占份額越來越高，未來的電力系統應該絕大部分全部是智能系統。智能變電站由于配備的大帶寬、高速度的光纖通訊，為廣域差動保護在智能變電站的發展提供了方向。

  廣域保護目前在智能變電站的應用首先需要通過網絡快速可靠地獲取區域電網的必須要信息，如電壓、電流、開關狀態、設備運行狀態等。同時，廣域保護系統需具備可擴展性，當電網一次設備發生變化，新增變電站、電氣間隔時，廣域保護應靈活接入。考慮到智能變電站復雜工況，配備的廣域保護系統需具備高度的可靠性，包括數據采集的可靠性、網絡傳輸的可靠性、智能保護決策處理的可靠性等。