发变电系统及其继电保护技术研究

发变电系统及其继电保护技术研究

李正颖

天津军粮城发电有限公司 天津市 300300

摘要：发电厂并网机组的稳定性和工况可靠性研究受到越来越多专家的关注。为解决该问题，需优化的发电厂并网机组发变组继电保护控制，实现对发电厂并网机组发变组继电保护和调试。深入研究发电厂并网机组发变组继电保护调试方法，在促进发电厂并网机组的稳定性设计和控制方面具有重要意义。发电厂并网机组发变组继电保护调试方法主要有基于联合参数识别的发电厂并网机组发变组继电保护调试方法、基于阻抗增益调节的发电厂并网机组发变组继电保护调试方法以及基于模糊度控制参数融合的发电厂并网机组发变组继电保护调试方法等。传统方法通常利用构建发电厂并网机组发变组继电保护调试参数约束模型，通过阻抗增益调节方法，进行发电厂并网机组发变组继电保护和自适应参数寻优，但传统方法具有稳定性差的缺陷，且自适应控制能力不强。

关键词：发变电系统；继电保护；技术

1继电保护工作的重要意义

继电保护技术在20世纪被广泛应用于电力系统，人们也逐步认识到继电保护技术的作用和重要性。继电保护技术是由各类维修和检测的技术与继电保护相关的技术组成的一套健全有效的技术框架。保护装置通过事先整定的电流、电压、功率等参数来进行故障判定并切除故障点。供电系统在正常工作状态下，继电保护功能可以全面、有效地实时监测各个电气设备的工作和运行情况，为电力调控人员精准操作提供依据。若一个电源系统发生故障时，继电保护装置就能自动、快捷、有针对性地为用户进行安全保护，将故障部位自动从系统中隔离出来，使得无故障部分系统迅速地恢复到正常工作运行的状态。如果供电系统运行出现异常，继电保护能迅速、准确地向用户反映供配电系统的各种异常情况，并且能够及时向用户发出报警信息，以便工作人员及时采取有效措施来处理故障。继电保护装置能与供、配电系统的自动装置相配合，特别是自动重合阀装置、备用电源快速开关装置，能有效地维持供、配电系统的运行；并能与继电保护装置紧密配合，使供、配电系统的稳定性得到全面提升。

2发电厂并网机组发变组继电保护约束参数及负荷均衡控制

2.1继电保护约束参数

为实现发电厂并网机组发变组继电保护调试，构建发电厂并网机组发变组继电参数分析模型，采用联合特征稳态分析方法实现对发电厂并网机组发变组继电保护的开关耦合辨识，采用三层网络结构模型，分析发电厂并网机组发变组继电保护的异构特征量，通过业务管理优化控制，结合信息管理模型，实现对发电厂并网机组发变组继电保护的过程控制和高次谐波分析，结合比例-重复控制器，实现对发电厂并网机组发变组继电保护控制和优化调试。

通过电压畸变率参数调节和阻抗增益控制方法，构建发电厂并网机组发变组继电保护的时滞控制和反馈增益补偿模型，得到发电厂并网机组发变组继电保护控制的输出模糊度调度函数为：

其中，Am为发电厂并网机组发变组继电参数，n（a）为业务管理优化控制参数，rm为离散系统的稳定性函数。

基于此，采用输出稳态增益控制的方法，得到发电厂并网机组发变组继电保护的联合参数分析模型：

其中，q（u）为等效谐波阻抗分析方法函数，z（j）为发电厂并网机组发变组继电保护调试的输出功率参数，sf为扰动误差干扰的发电厂并网机组发变组控制系统的参数满足的传输效率。

通过发电厂并网机组发变组继电控制，采用联合参数识别，建立发电厂并网机组的矢量控制模型，得到发电厂并网机组发变组继电保护的目标函数定义为：

其中，ε为一个小的常数，引入相位补偿和稳态增益调节的方法，fu（χ）为并联虚拟导纳控制输出的永磁联合特征分布函数，σ为一个谐振条件下发电厂并网机组发变组继电保护的融合系数。

由此构建发电厂并网机组发变组继电保护的调试参数约束模型，基于阻抗增益调节提高继电保护和自适应控制能力。

2.2发电厂并网机组发变组继电保护的自适应控制

采用联合特征稳态分析方法实现对发电厂并网机组发变组继电保护的开关耦合辨识和联合控制模型，根据电流分量的频谱分析和谐波抑制，构建发电厂并网机组发变组继电保护的谐波频率参数抑制和耦合控制模型，结合频偏控制的方法，构建耦合电感约束的控制增益调节模型，得到发电厂并网机组发变组继电保护的耦合电感组合参数。

采用联合特征稳态分析方法实现对发电厂并网机组发变组继电保护的开关耦合辨识和联合控制模型。根据电流分量的频谱分析和谐波抑制，电流分量的频谱增益输出为：

其中，wa（e）为在励磁电感Lm约束下继电保护的耦合电感组合控制的联合特征分布模型，sg为发电厂并网机组发变组继电保护调试参数。

在上述发电厂并网机组发变组继电保护调试参数识别的基础上，进行发电厂并网机组发变组继电保护的自适应控制。

3发电厂并网机组发变组继电保护调试优化

3.1调试参数寻优

基于联合参数识别，建立发电厂并网机组发变组继电保护的状态分布式检测模型，通过模糊控制方法，得到发电厂并网机组发变组继电保护的联合调试状态特征方程为：

其中，gn为继电保护的耦合电感分布的时滞系数，αm为最大功率发电和无功调节约束参数，gL为继电保护的耦合惯量，h为电压波动。

在最大功率发电和无功调节下，发电厂并网机组发变组继电融合惯性特征量如：

其中，z1和z2分别为发电厂并网机组发变组继电系统输入y与其一阶导数的估计，z3为有载调压变压器的自适应调节参数，δ为继电融合可调参数。

采用有功波动的频域调制方法，得到发电厂并网机组发变组继电保护控制的反馈增益模型，通过有功无功联合寻优，得到发电厂并网机组发变组继电输出的误差抑制模型：

其中，δ为发电厂并网机组发变组继电保护的可调参数；kp和kd分别为发电厂并网机组发变组自适应调试的比例系数和微分系数。

根据上述分析，构建发电厂并网机组发变组继电保护的调试参数寻优模型。

3.2并网机组发变组继电保护调试优化

建立输出阻抗增益调节模型，采用基频特征分布式解析方法，抑制发电厂并网机组发变组继电保护过程中的电压畸变，得到发电厂并网机组发变组继电控制的联合特征分布参数表示为：

其中，yi为配网末端的有功功率参数，fi为发电厂并网机组的动态耦合的参数，bij为发电厂并网机组动态耦合控制的联合特征分布系数。

用标幺值计算方法得到发电厂并网机组输出联合时间分布概率为bij（x，x˙，t），计算式为：

其中，U为发电厂并网机组发变组继电保护调试的虚拟参数。其与发电厂并网机组发变组继电保护调试系统融合过程中，得到第i（i=1，2）通道检测到的发电厂并网机组发变组继电参数为vk。

经过上述公式变换，得到发电厂并网机组发变组继电保护调试的联合状态关联特征分布函数为：

4结语

采用3层网络结构模型，分析发电厂并网机组发变组继电保护的异构特征量，基于阻抗增益调节，提高继电保护和自适应控制能力。采用有功波动的频域调制方法，得到发电厂并网机组发变组继电保护控制的反馈增益模型，根据输出谐波阻抗幅值变化量，实现对发电厂并网机组发变组继电保护调试。研究得知，本文方法进行发电厂并网机组的继电保护控制，负载均衡性较好，继电保护控制和调试能力较强。

参考文献

[1]刘继，张小平，张瑞瑞.Buck-Boost矩阵变换器主电路参数随电流定额的自适应优选方法[J].信息与控制，2019，48（5）：545-551.

[2]张晋博，丁传红.基于神经网络的模数转换电路动态误差源识别系统设计[J].现代电子技术，2019，42（21）：53-57.