发变组保护与快切装置的配合整定研究

发变组保护与快切装置的配合整定研究

梁海妮 新疆华电米东热电有限公司

摘要：在现代电力系统中，大型发变组作为电力生产和传输的核心设备，其安全稳定运行对整个电网的可靠性至关重要。发变组保护与快切装置作为保障其安全稳定运行的重要技术手段，两者之间的配合整定对于提高故障处理效率、减少设备损坏和保证电网安全具有重要意义。本文将对发变组保护与快切装置的配合整定进行深入研究，以期为实际工程应用提供有价值的参考。

关键词：发变组保护；快切装置；配合整定研究

引言

随着电力系统规模的扩大和技术的发展，发变组作为电力系统的核心设备，其安全稳定运行对整个系统的稳定性和可靠性具有决定性影响。然而，在实际运行过程中，由于各种原因（如设备老化、环境变化、操作失误等），发变组可能会发生故障，严重时甚至会导致电网失稳。为了确保发变组的安全稳定运行，需要采取一系列保护措施，其中最重要的就是发变组保护和快切装置的配合整定。

1发变组保护与快切装置概述

1.1发变组保护

发变组保护主要包括发电机保护、变压器保护和发电机-变压器组保护。其中，发电机保护主要关注发电机内部故障，如定子绕组相间短路、匝间短路、定子绕组接地故障等；变压器保护则主要关注变压器内部故障，如绕组短路、过负荷、油温过高等；发电机-变压器组保护则综合考虑发电机和变压器的故障情况，实现全面的保护。

1.2快切装置

快切装置是一种能够在极短时间内完成电源切换的装置，主要用于保证电力系统在故障情况下的不间断供电。快切装置的工作原理是实时监测电力系统的运行状态，一旦检测到故障，立即启动切换程序，将故障电源切除，并将备用电源投入运行，以确保电力系统的连续供电。

2存在的问题

（1） 定值选择不合理：在实际操作中，由于缺乏科学的定值选择方法，往往导致发变组保护的定值设置不合理。过高或过低的定值都可能导致保护动作不及时或误动作，从而影响发变组的安全稳定运行。

（2） 协调性不足：发变组保护与快切装置之间的协调性是影响其性能的关键因素。然而，在实际应用中，由于设备间的差异、参数的不匹配等原因，往往导致协调性不足，影响故障切除效果。

（3） 缺乏智能化手段：传统的配合整定方法主要依赖于人工经验和手动操作，缺乏智能化手段的支持。这不仅增加了工作量，而且难以适应电力系统的动态变化。

3发变组保护与快切装置配合整定优化方案

3.1 基于故障录波器数据的定值优化算法

为了深入理解和解决发变组保护定值选择不合理的问题，基于故障录波器数据的定值优化算法应运而生。该算法的核心在于充分利用历史故障数据，通过先进的统计分析和机器学习技术，实现对发变组保护定值的自动调整和优化。算法的实施前需要进行大量的数据准备工作。这包括从电力系统的监控系统中收集历史故障数据、运行参数等关键信息，并进行详细的清洗和整理。通过去除无关信息和噪声，确保数据的准确性和完整性，为后续的分析提供可靠的基础。在数据准备阶段完成后，算法进入特征提取和建模阶段。利用专业的信号处理技术，从故障录波器数据中提取关键特征，如电流、电压的变化趋势、幅值等。这些特征反映了故障发生时电气设备的行为模式，是构建优化模型的关键要素。算法将采用先进的机器学习算法，如遗传算法、粒子群算法等，对提取的特征进行建模和分析。这些算法能够在大量数据中寻找规律和模式，自动调整定值参数，以达到最佳的保护效果。通过模拟实验验证模型的准确性和可靠性，确保优化后的定值设置能够有效地提高发变组的保护水平。在完成模型训练和验证后，算法将输出优化后的定值设置。这些定值将更加符合发变组的实际运行情况，能够更好地适应电力系统的动态变化。在实际应用中，可以将优化后的定值设置应用到发变组的保护装置中，以提高其故障检测和处理能力。值得注意的是，基于故障录波器数据的定值优化算法不仅提高了定值设置的准确性和可靠性，而且大大减少了人工干预的需求。通过自动化的数据处理和模型优化过程，可以显著减轻运维人员的工作负担，提高工作效率。同时，该算法还具有良好的可扩展性，可以根据电力系统的实际运行情况进行调整和优化，以适应不同场景和需求。基于故障录波器数据的定值优化算法为解决发变组保护定值选择不合理的问题提供了一种有效的解决方案。通过充分利用历史故障数据和先进的机器学习技术，可以实现对发变组保护定值的自动调整和优化，提高电力系统的安全稳定运行水平。在未来的研究中，可以进一步探索如何将该算法与其他先进技术相结合，以适应电力系统不断发展和变化的需求。

3.2 智能整定技术

为了解决发变组保护与快切装置协调性不足的问题，智能整定技术的应用显得尤为重要。该技术通过整合先进的控制理论和人工智能技术，为发变组保护与快切装置的配合提供了全新的优化思路。建立一个协调优化模型是智能整定技术的核心步骤。这个模型不仅要全面考虑发变组保护和快切装置的性能指标，还要综合评估它们在电力系统中的作用和影响。通过将这些因素纳入模型中，可以更准确地评估当前的协调状态，并找出潜在的改进空间。在建立了协调优化模型之后，接下来需要选择合适的优化算法来求解这个模型。线性规划和非线性规划是常用的优化算法，它们可以在给定的约束条件下，找到最优的解。这些算法通过迭代计算，逐步逼近最优解，最终得到最佳的配合整定方案。智能整定技术的优势在于其自动化和智能化的特点。通过自动化的数据处理和模型优化过程，可以大大减少人工干预的需求，提高工作效率。同时，智能整定技术还具有很强的适应性和可扩展性，可以根据电力系统的实际运行情况进行调整和优化，以适应不同的运行环境和需求。在实际应用中，智能整定技术已经取得了显著的效果。通过与传统的协调整定方法进行比较，智能整定技术在故障切除时间、误动作率等方面都有明显的改善。这不仅提高了发变组的保护水平，还增强了电力系统的稳定性和可靠性。然而，智能整定技术的发展仍面临一些挑战和问题。例如，如何进一步提高算法的精度和效率、如何更好地处理不确定性和复杂性等问题仍需要深入研究和探讨。此外，随着电力系统的不断发展和变革，新的技术和需求也不断涌现，对智能整定技术提出了更高的要求。智能整定技术为解决发变组保护与快切装置协调性不足的问题提供了新的思路和方法。通过建立协调优化模型和选择合适的优化算法，可以实现发变组保护与快切装置的自动协调，提高故障切除效果。在未来的研究中，我们应该继续深入探索智能整定技术的潜力和应用前景，为电力系统的安全稳定运行提供更加可靠的保障。

结语

本文通过对发变组保护与快切装置的配合整定研究，提出了相应的配合整定原则和具体实现方法。在实际应用中，应根据电力系统的实际情况和具体要求进行合理的配合整定，以提高故障处理效率、减少设备损坏和保证电网安全。未来，随着电力系统的不断发展和新技术的不断涌现，发变组保护与快切装置的配合整定研究将继续深入，为电力系统的安全稳定运行提供更加可靠的技术保障。

参考文献

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[3] 龙滩水电站1号发变组保护配置优化[A]. 韦江平.中国水力发电工程学会继电保护与励磁专业委员会2021年年会,2021