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《考慮繼電保護(hù)隱性故障電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、考慮繼電保護(hù)隱性故障電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，社會(huì)對(duì)于能源的需求也越來(lái)越大，在生產(chǎn)生活中對(duì)于電力資源的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，電能逐漸成為人們生活中不可或缺的一個(gè)組成部分，而對(duì)電能的需求也促進(jìn)了電力行業(yè)的發(fā)展，國(guó)家電網(wǎng)工程的建設(shè)，使得輸電網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍越來(lái)越廣，輸電網(wǎng)絡(luò)也逐漸成為影響供電穩(wěn)定的重要因素。本文提出了考慮繼電保護(hù)隱性故障的電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，并根據(jù)相應(yīng)的模型和實(shí)例分析，提出了減小系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防措施。【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)；隱性故障；電力系統(tǒng)；連鎖故障；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)
2、估前言隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展步伐也開始逐漸加快，電力行業(yè)的改革以及對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用也更加頻繁，對(duì)于電力基礎(chǔ)設(shè)施的管理也開始提上電力企業(yè)的工作日程。國(guó)家電網(wǎng)的建設(shè)使得電力網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍越來(lái)越大，而由于其結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式的復(fù)雜化和多樣化，電網(wǎng)的安全問題也成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。繼電保護(hù)是保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的第一道防線，其作用和意義都是十分重大的。61傳統(tǒng)繼電保護(hù)中存在的問題1.1定值整定和配合困難現(xiàn)代電網(wǎng)的不斷發(fā)展和擴(kuò)大，使得其自身的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式變得復(fù)雜多樣，從而導(dǎo)致相關(guān)的后備保護(hù)之間動(dòng)作的配合十分復(fù)雜，采用就地檢測(cè)量和延時(shí)實(shí)
3、現(xiàn)配合的方式變得困難，在大多數(shù)情況下無(wú)法確保選擇性。目前，人們?yōu)榱藴p少工作量和成本投入，在繼電保護(hù)中多采用“加強(qiáng)主保護(hù)，簡(jiǎn)化后備保護(hù)”的方式，對(duì)后備保護(hù)的重要性認(rèn)識(shí)不足，一味進(jìn)行簡(jiǎn)化甚至放棄相應(yīng)的后備保護(hù)配置，這就為電網(wǎng)的運(yùn)行埋下了安全隱患。對(duì)于許多大功率電網(wǎng)而言，在發(fā)生高阻故障時(shí)，即使采用雙套主保護(hù)，仍不能完全杜絕其拒動(dòng)的發(fā)生。1.2遠(yuǎn)后備保護(hù)延時(shí)過長(zhǎng)目前我國(guó)電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)采用的是多級(jí)階梯的延時(shí)配合，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)，這就造成后備保護(hù)延時(shí)過長(zhǎng)電力網(wǎng)絡(luò)管理人員無(wú)法及時(shí)受到相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，不利于電網(wǎng)的安全運(yùn)行。1.3自主應(yīng)變能力較差
4、傳統(tǒng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)中的后備保護(hù)因?yàn)槭艿阶陨磉\(yùn)行方式的限制，其自主應(yīng)變能力較差，一旦電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式出現(xiàn)較大的改變，會(huì)導(dǎo)致后備保護(hù)動(dòng)作特性失配，對(duì)事故無(wú)法及時(shí)作出反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致誤動(dòng)或事故的擴(kuò)大。1.4潛在風(fēng)險(xiǎn)較大6如果電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)突發(fā)性改變，在電荷大量轉(zhuǎn)移的情況下，很可能造成電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)判斷失誤，造成非預(yù)期連續(xù)跳閘，引發(fā)系統(tǒng)的解列或大范圍的停電事故。產(chǎn)生這些問題的原因，是目前電力網(wǎng)絡(luò)中使用的繼電保護(hù)系統(tǒng)的動(dòng)作依據(jù)僅僅是保護(hù)安裝處設(shè)備的本身信號(hào)，而非系統(tǒng)的全面信號(hào)。因此，對(duì)廣域信息進(jìn)行收集和參考，很可能解決傳統(tǒng)繼電
5、保護(hù)系統(tǒng)中存在的一些問題。2繼電保護(hù)隱性故障繼電保護(hù)隱性故障，是指在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，對(duì)于系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生任何影響，而一旦電力系統(tǒng)中的某些部分發(fā)生變化是，卻會(huì)導(dǎo)致大面積故障發(fā)生的故障。在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，隱形故障幾乎不可能被發(fā)現(xiàn)，處于潛伏狀態(tài)。而一旦系統(tǒng)中有故障發(fā)生，繼電保護(hù)設(shè)備在解決故障后，需要對(duì)電力系統(tǒng)中的電流進(jìn)行重新分配，此時(shí)，就有可能觸動(dòng)隱性故障，使其從潛伏狀態(tài)忽然爆發(fā)，導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)誤動(dòng)作，從而造成連鎖故障，對(duì)電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重的影響和破壞。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，繼電保護(hù)隱性故障產(chǎn)生的原因大致可以分為兩類：其一，繼電保護(hù)定值不
6、合理，即保護(hù)定值整定計(jì)算的錯(cuò)誤以及保護(hù)定值過時(shí)；其二，繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備不夠完善，缺陷必要的硬件設(shè)施，主要包括通信系統(tǒng)故障、測(cè)量元件故障、保護(hù)裝置元件老化、接觸不良、絕緣不良、接線錯(cuò)誤等。6繼電保護(hù)隱性故障的爆發(fā)，會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)的初始故障不斷發(fā)展，逐步惡化，甚至發(fā)展為連鎖故障，造成大范圍的停電事故，嚴(yán)重影響區(qū)域范圍內(nèi)居民的正常生活和工作。因此，要建立相應(yīng)的模型，對(duì)繼電保護(hù)隱性故障進(jìn)行分析和檢測(cè)。常用的幾種繼電保護(hù)隱性故障模型主要有：考慮輸電線路三段距離保護(hù)的隱性故障概率模型，考慮階段式電流保護(hù)的隱性故障概率模型，考慮線路潮流越限的繼
7、電保護(hù)隱性故障概率模型。要根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際情況，選擇恰當(dāng)?shù)哪Ｐ瓦M(jìn)行分析。3電力系統(tǒng)連鎖故障3.1建立連鎖故障模型6對(duì)于電力系統(tǒng)連鎖故障而言，其常用模型主要有三個(gè)：首先，OPA模型，是建立在直流潮流方程基礎(chǔ)上的故障模型，該模型對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行的要求較高，在建立模型時(shí)必須滿足在實(shí)現(xiàn)功率平衡和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)不注入功率的基礎(chǔ)上，保證發(fā)電機(jī)的輸出功率以及輸電線路中的潮流小于極限值。在這樣的條件下，系統(tǒng)模型為了解決線性規(guī)劃問題，必須同時(shí)滿足多個(gè)約束條件，使得線路負(fù)荷超過極限值，從而有一定的概率，使得電力系統(tǒng)發(fā)生連鎖故障，為連鎖故障的分析提供參考。其次，CA
8、SCADE模型，其基本思想是：假設(shè)存在多條相同的輸電線路，且都帶有隨機(jī)初始負(fù)荷，初始擾動(dòng)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中一個(gè)或多個(gè)元件發(fā)生故障，而故障元件附帶的負(fù)荷會(huì)按照一定的負(fù)荷分配原則，向其它完好元件轉(zhuǎn)移，從而形成連鎖故障。最后，考慮隱性故障的連鎖故障模型，此種模
