继电保护整定计算方法存在的问题与解决对策曾婉婷

继电保护整定计算方法存在的问题与解决对策曾婉婷

曾婉婷

（国网泉州供电公司福建泉州362000）

摘要：伴随着电网规模的日益扩大，继电保护整定计算愈发受人关注，对于继电保护整定计算中相关问题的探讨有助于保障电力系统的安全、高效运行。本文深入分析了继电保护整定计算方法存在的问题，并总结出了比较有效的解决对策，以供参考。

关键词：继电保护；整定计算方法；运行方式

1继电保护整定计算方法存在的问题

继电保护整定在进行计算的过程当中，需要去计算因为线路的非全相运行而引发的因电力系统出现震荡所产生的电压、电流等方面的电气量。对这部分电气量进行计算的最为关键的地方是在进行非全相的震荡时，对于正序网断相口的一个开路电压的准确计算。把电力系统当中的标号1，2，3……..s的母线作为发电机的母线，把Em＜θm作为第m台的发电机的一个等值电势，把Zm作为第m台的发电机的一个等值阻抗。在任意一条电路i~j出现非全相震荡的情况时，依据叠加的情况，可以对正序网段的相口-i、t进行开路电压的计算，公式为：

公式中，Uit（m）表示的是只有在发电机的一个节点m时进行单位电流的注入，在断相口的i，t这两个端口所出现的电压情况。在公式（1）中，尽管可以准确的对非全相震荡过程中的正序网断相口所产生的开路电压进行计算，但是所进行计算量过于庞大，导致这种情况出现的原因是：

（1）Em与θm一定要进行暂态稳定计算的情况下才能得出。

（2）Em、θm以及Uit（m）都会在网络结构发生变化的情况下而发生变化，而每一次的网络操作的进行都需要进行新的计算。

所以说，在存在数量众多发电机的比较大型的电力系统内进行继电保护的整定计算的过程当中不可以采用公式（1）来对非全相振荡的过程中的正序网断相口进行开路电压的计算。为了避免产生暂定稳定计算的多次进行，在对继电保护的一个整定计算过程中一般把非全相振荡路线的位于两侧的等效发电机的一个电势幅值的相等均假设为E1，把相角差假设为δ1，使用公式（1）对非全相震荡过程中的正序网断相口所产生的开路电压进行计算：

但是从实际上来讲，公式（2）的计算方法在一定程度上忽视了网络结构所产生的对于正序断相口的开路电压的重要影响，在非全相震荡路线是非放射形状的位于两端方位的供电线路的情况下，所进行计算的结果会出现偏大的情况。

2继电保护整定计算方法解决的对策

2.1双口网络H的参数法

为了计及到来自于网络机构的一定影响，把电力系统中在发生震荡的过程中在电力系统的内部的发电机明显的划分为两个部分来进行震荡，这两个震荡群的等值发电机的有关电势幅的一个值相等均假设为E1，相角差假设为δ1。在此类的假设的一个情况下，把正序网断相口的两个值i、t以及两个群的震荡机组的一个等效电势的断电作为是端口，依据双口网络H这一个参数的物理方面的意义，可以计算出一种计及网络产生影响时的正序网断相口的一个开路电压的方法，即：

公式（3）中的Uit（m）表示当正序网断相口的两个值i、t进行单位电流的注入时，在第m号的发电机所产生的节点电压；ZGm表示在第m号的发电机的一个支路阻抗。在这个计算公式中需要注意的是：

（1）当对继电保护整定进行计算的过程中，它所提供的就是非全相震荡路线位于两侧方位的等效发电机的用E表示的电势幅值以及用表示的相角差。但是在实际的计算过程中只能做到E1＝E、δ1＝δ，所以说公式（3）中仍旧存在着计算方面的误差。

（2）在正序网断的相口进行单位电流的注入时，这个时候发电机的节点的电压情况同网络结构有着很大的关系，每一次进行的网络操作都需要对每一个发电机的节点电压进行重新的计算，但是面对存在数量众多的发电机的比较大型的电力系统进行继电保护整定的计算来说，公式（3）的计算量仍旧是相对较大的。

2.2网络等值法

假设电力系统当中的任意一条线路i~j出现了非全相运行从而导致了电力系统出现了震荡，把非全相运行路线的位于两侧的节点i、j作为是端口，在计及实行网络操作的情况下把电力系统内部的正序网络整体简化成无源的一个双端口的网络，具体如图1所示。

图1电力系统无源双端口网络

基于补偿法的基础上，依据阻抗参数的物理方面的意义，使用网络操作之前的原网的所存节点的阻抗参数可以计算出无源双端口的网络的具体阻抗参数，具体的计算模型如图2所示：

图2计算双端口网络阻抗参数的等值电路

依据叠加的原理，以及不计量纲的关系，从图2中可以计算出线路位于两侧的节点i、j的互阻抗参数以及自阻抗参数是：

公式中，

可以依据戴维南定理以及欧姆定定律对双端口的整体网络阻抗参数所需补偿电流进行计算，从图2中可以计算出：

公式中，ZCP（1）是网络操作端口方面的入端阻抗的矩阵，依靠原网正序节点的阻抗矩阵当中所包含的元素所形成；ZC（1）是对网络操作进行模拟时所增加的支路阻抗的一个矩阵，依据网络操作的具

体信息所形成；UC（0）是在网络操作的一个端口所出现的开路电压的矩阵，依靠原网的正序节点的整体阻抗矩阵当中有关的元素所形成。

依据外特性等效的原理，勾画出图1所表示的基于双端口之上的网络T型的等值电路，由Y-△的变化所得出的π类型的一个等值电路。在π型这一等值电路的具体节点i、j这两个数值之间所分离出来的随意的一条线路i~j，就能够得到正序进行简化后的一个等值电路，如图3所示：

图3任意线路i-j的正序等值电路

依据等值电路形成以及变化的整体过程，每一个元件参数进行计算的具体公式为：

根据图3所示的等值电路图后，可以非常准确的计算出非全相发生震荡时的正序网断相口的具体的开路电压的情况：

在对继电保护的整定计算过程中一般把非全相振荡路线的位于两侧的等效发电机的一个电势幅值的相等均假设为E，把相角差假设为δ，所以上述公式可以简化为：

公式（12）中，同网络结构相关的具体参数只是作为非全相路线位于两侧位置的节点i、j的互阻抗以及自阻抗，此公式的整体计算量虽然比较小，但是会增大计算所产生的误差。

3结束语

随着我国电力行业的不断发展，人们对电力系统中继电保护整定计算也逐渐重视起来。我们应在掌握其工作原理的基础上，解决整定计算存在的问题，不断提高其计算结果的准确性，为电网的安全运行提供保障。

参考文献：

[1]胡宇慧．分析继电保护整定计算方法存在的问题与解决对策[J]．城市建设，2012，（20）．

[2]钟绮娜．继电保护整定计算方法存在的问题与解决对策分析[J]．科技与企业，2014，（8）．

作者介绍：

曾婉婷（1970.12，女，福建泉州，上海电力学院本科，单位：国网泉州供电公司（福建，泉州），单位邮编：362000，研究方向：电网继电保护整定计算，运行管理。