继电保护新问题-新型继电保护.ppt

继电保护研究的新问题 引 言电力系统目前面临的一些关键问题 现有的继电保护的确保护了电气设备的安全，电气设备没有因流过短路电流或过负荷电流而损坏 近年来国内外发生的多次大停电引发了人们对传统保护的思考， 普遍认为传统保护仅仅考虑被保护元件的安全，不考虑其动作行为对系统的影响， 同时与安全自动装置之间缺乏有效的协调，在某些情况下会恶化系统的状况，甚至引发连锁跳闸。 目前的研究主要集中在广域保护 广域保护即基于广域测量系统及在线动态安全分析的安全稳定控制系统； 利用从系统中获取的多点信息，对故障快速可靠精确切除的同时，分析切除后对系统安全稳定的影响，并采取相应控制措施，同时实现继电保护和自动控制功能的系统。 目前的广域保护技术主要分为2大类： 一类侧重于控制功能，如电压稳定控制、频率稳定控制等； 一部分侧重于继电保护功能，如识别潮流转移过负荷、广域差动保护、广域后备保护等。 基于PMU的广域保护 难以确定合理的系统规模和保护范围 保护动作受中央单元的干预，不能保证可靠性 对通信的速度、实时性和可靠性要求很高 与广域保护相比，系统保护更倾向于与传统继电保护(尤其是后备保护)相结合，利用继电保护的思想和视角解决系统问题。 当线路发生过负荷时 消除线路过载是一个系统层面的问题 解决方案 系统保护的构成方案 基于本地信息识别潮流转移 自适应保护理念与方法 故障隔离和恢复 基于站域信息的保护与紧急控制融合 小结 由于一次结构及参数的新特点，造成了二次保护配置及功能上的一些变化： 特高压输电线继电保护的任务，首先是保证不产生危及设备和绝缘子的过电压，其次才是保证系统稳定。 特高压输电线上发生任何故障时都必须以最短时间从两端同时切除故障，不允许两端保护相继动作切除故障。 在特高压线路上线路末端发生故障时，相邻线路上的远后备保护往往不能满足灵敏度的要求，可能使故障不能切除，因此特高压输电线不能依靠远后备保护。 特高压输电线一般距离很长，分布电容很大，为吸收容性无功功率、防止过电压，装设了容量很大的并联电抗或可调无功补偿装置，在故障时会引起电感电容谐振和各种高频分量。电抗器不能补偿暂态电容电流，增加并联电抗器后，差动保护在区外故障时仍可能误动作。 在传统配电网中，线路故障时短路电流为从电源端指向故障点的单一流向电流，因此主馈线上所配置的保护为无方向三段式过流保护或者反时限保护或者距离保护，另有重合闸装置。 DG接入后，短路电流的方向及水平将因受到DG的类型、接入位置及容量的影响而发生变化，可能导致原保护系统发生不正确动作。 同时保护设备和系统 把消除过负荷而不是简单切除过负荷作为首要目标 利用二次扰动等本地信息，与广域保护互补 利用继电保护的思想和视角解决系统问题， 有效防止大面积停电 从根本上改变了现有保护准则和理念 本节结束 点此进入下一节 * FACTS元件的影响 光电式互感器的影响 特高压输电线路保护 基于本地信息的系统保护 含分布式电源的线路保护 继电保护研究的热点问题 * * Privatisation 大容量长距离送电 西电东送极端重要，北、中、南三个输电通道 Privatisation 输电网面临的问题 系统的安全稳定、大停电的潜在威胁 系统容量增加导致短路电流水平不断提高 保证电网安全首先应是加强电网对事故的承受能力 Privatisation 系统投资不断增加 不断加强系统，进行大系统联网 超高压与特高压电网 新型的输配电设备，如FACTS等 新能源技术的不断应用、DG接入 电网的安全愈来愈重要 * FACTS元件的影响 光电式互感器的影响 特高压输电线路保护 基于本地信息的系统保护 含分布式电源的线路保护 继电保护研究的热点问题 提 纲 基于本地信息的系统保护 问题的提出 广域保护 系统保护的定位 系统保护的结构 故障（起因） 故障线路停运造成负荷转移(发展动因) 未发生故障的线路出现过负荷 保护动作停运 进一步加剧了其他 非故障线路的过负荷 保护相继动作跳闸 大面积停电 但系统却崩溃了 根据现有的继电保护准则， 保护均正确动作 但却造成了系统停运和大面积停电，其后果和单台电气设备损毁同样严重，甚至更严重 根本原因在于 现有继电保护准则是保护设备而非系统 三道防线 第三道防线：设置失步解列、频率及电压紧急控制装置 3 第一道防线：高速、准确地切除故障元件的继电保护 1 第二道防线：采用稳定控制装置及切机、切负荷等紧急控制措施 2 从系统(全局)的角度出发，通过对于系统信息的综合判断(甚至通过调度)做出减载的决定，其响应时间普遍过长，无法和快速动作的继电保护相配合 紧急控制 不依赖于系统调度，独立做出发生