广域保护介绍

分区域广域继电保护的系统结构与故障识别为了实现针对广域继电保护（wide area protection，WAP）脱离理论，走向现实应用，继而相应的提出了有关广域继电保护的相关算法，同时通过类蜂窝结构来实现现实中继电保护，并应用相关系统结构优化的特点，提出了全新的系统结构，即为将区域电网分布集中进行保护的方式，本文主要针对该方法进行相应的研究及探讨。

标签：电力系统；广域继电保护；系统结构1 广域后备保护系统结构1.1 广域电网的分区域体系对于广域继电保护最为重要的核心部分是，作为保护电网不受其他因素的影响，维持电网工作正常起到十分重要的作用，其可以针对电网中的同步测量信息进行有效的保护，同时通过计算机对众多的信息进行识别、融合，处理速度较快，通过简单的逻辑配合来保证整个系统的稳定性，保护效果较为优秀。

但其目前也存在一定的问题，包括以下几点：（1）主保护控制范围较小，尽管反应速度较快，但是其无法进行良好的预测。

（2）保护范围较小，无法针对全部系统进行有效的维护。

（3）相对来说系统适应能力不足，安装过程中容易出现因安装不当造成电网的非正常故障的情况出现。

（4）以及对于后期系统保护的缺失，切除系统故障单元，保证系统稳定，但对于切除单元后无法持久进行工作，容易导致出现其他元件出现问题。

因此对于广域继电保护系统来说，将众多的信息进行融合并不是越多越好，为了实现对于全电网的广域继电保护，需要构建合理的区域范围，从而通过实现对广域范围内的信息进行合理的融合，进一步提高继电保护的能力，对于电力系统来说这不仅是以后发展的方向，也可以满足现有水平下将大部分广域继电保护原理更好的应用到现实中，而对于广域保护的观念现如今主要有以下几点：①主要针对电网安全性能，提升“第一道防线”整体安全性，同时可以体现出其承担的任务有一定的限制。

这种限制，一般情况下是针对电网的初层保护，这样可以有效地起到开始保护作用。

②对于广域继电保护决策中心来说，只需要靠近故障点，通过灵敏度较高的保护信息进行相应的故障解决，但是一旦保护系统汇集了全网所有的信息，将会造成无法及时提取出相应游泳的信息，造成提取困难。

广域保护（稳控）技术国际现状及展望蔡运清汪磊，Kip Morison ，Prabha Kundur周逢权，郭志忠美国许继公司加拿大 Powertech Labs, Inc. 北京许继公司摘要稳控系统在电网保护控制中是基本定位于常规保护及SCADA/EMS之间的系统保护控制手段。

北美及欧洲从60年代起就有这类装置的应用，到80年代各大电网的规划，运行，及调度均对这类装置的功能及运行提出了非常明确的要求，由此积累了不少的实际运行经验。

随着计算机技术及通讯技术的发展，新一代的稳控技术正在形成，这就是基于广域测量系统WAMS（Wide Area Measurements System）及在线动态安全分析（On-Line Dynamic Security Assessment）的广域保护WAP（Wide Area Protection ）关键字：稳定控制，广域保护，SPS，RAS， WAMS，PMU简介由于世界上发生的多起稳定事故造成巨大损失，现代大电网的运行已经对系统的稳定与控制提出明确的需求。

国际大电网会议（CIGRE），IEEE，及北美的区域性系统可靠性委员会均成立了专门的工作小组对此问题进行交流研究[1,6,7,10]。

稳控系统在电网保护控制中是基本定位于常规保护及SCADA/EMS之间的系统保护控制手段。

北美及欧洲从60年代起就有这类装置的应用，到80年代各大电网的规划，运行，及调度均对这类装置的功能及运行提出了非常明确的要求，由此积累了不少的实际运行经验。

传统上这类保护控制被称为特殊保护系统 SPS (Special Protection System) ，补救控制系统 RAS（Remedial Action Scheme），或稳控系统。

随着计算机技术及通讯技术的发展，新一代的稳控技术正在形成，这就是基于广域测量系统WAMS（Wide Area Measurements System）及在线动态安全分析（On-Line Dynamic Security Assessment）的广域保护WAP（Wide Area Protection ）。

广域电力系统继电保护自动化探讨提高电力系统继电保护的自动化水平，能够提高电网安全运行的能力。

首先介绍了继电保护的作用，然后描述了我国继电保护的发展现状，最后在此基础上对综合自动化进行了详细介绍。

标签：电力系统；继电保护；自动化；安全运行0引言伴随我国电网覆盖率的不断增大，电网系统也越来越复杂，这就使得原来的后备保护措施越来越滞后于电网的正常运行、维护工作。

为了解决它们之间相互配合协调工作的问题，近年来兴起的继电保护系统成为解决以上问题的最好办法，继电保护系统具有高效、灵活应变、安全等特点，可以适合电力系统的复杂性与运营多样性。

继电保护系统是当前解决电网运行风险的最为有效的手段，它本身所具有的可靠性与速动性可以更好的保护电网正常运行，将电网中偶发的故障隔离起来，从而防止事故的扩大。

根据相关资料显示，当前电网中有75%的电力系统扰动都是由后背保护的误操作所引起的。

因此，必须提高电力系统继电保护自动化的水平，最大限度的减少由于继电保护所引起的电路故障。

1电力系统广域继电保护系统的结构体系一般来说，电力系统的广域继电保护系统是一种基于广域电网和居于电网的，专门用来确保电网中的某一固定区域的正常安全运行的电力保护系统。

它通常安装在某个变电站中，通过搜集保护系统所在变电站及相邻变电站内智能电子设备的故障方向信息，从而准确的判断出发成故障的元件（广域继电保护系统结构简图见图1）。

在这个固定区域的某变电站中，广域继电保护系统利用变电站中的内部局域网将发生故障元件的方向信息传送给其决策系统，随后通过决策系统确定发生故障元件所需要的故障方向信息。

在决策系统确定出哪个元件为故障元件之后，及时通过广域网将断电信号发送给这个区域的终端执行器，使这个区域的隔离出这个故障元件，避免更大的故障出现。

根据广域继电保护系统的结构可以看出，它是以变电站为核心的集中式体系结构，整个系统对广域保护决策系统有十分高的依赖性。

为了提升整个系统的可靠性，防止系统由于某个决策系统出现问题而造成整个系统的瘫痪，以变电站为基础级别划分的广域保护决策系统可采取“冗余方式”来提升广域继电系统的整体安全可靠性能。

ＩＴ论坛　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｉｓｉｏｎ　科技视界　２０１２年９月第２７期　

广域保护系统可靠性分析初探　肖　嘉　（汕头供电局广东汕头５１５０４１）　

【摘要】本文通过对广域保护系统容错性能的分析，并结合介绍的继电保护可靠性分析的传统理论，讨论了广域保护系统　可靠性分析方法，通过分析通信故障和算法失效等情况下所出现的运行状态，给出利用状态转移分析法求解广域保护系统可靠　性指标的方法。　【关键词】广域保护；容错性分析；可靠性分析　

０引言　广域保护系统由于其保护原理和实现形式都不同于传　统保护装置，随着通信系统的加入，在对其进行可靠性分析　时需要考虑更多因素。由于广域保护系统现阶段还未大规模　投运，使得对其进行可靠性分析时也需要借助于设计阶段的　容错性分析。随着广域测量系统（ＷＡＭＳ）和数字化变电站的　普及，基于此两者的广域保护系统在运行中可能出现的情况　有保护元件失效或误判，信息丢失错误等。　本文利用现有研究中对广域保护系统容错性的分析，分　析广域保护系统运行中将要出现的不同运行状态，结合可靠　性分析常用理论．对广域保护系统可靠性分析进行初步讨　论。　

１　广域保护容错性要求　广域保护系统由于基于对广域范围内保护元件故障信　息的收集，并通过对广域范围内各断路器进行控制，完成广　域保护动作策略。这一系列的采集控制流程与传统的继电保　护系统有很大的差别．不仅要求保护方案无保护死区．也对　通信系统的可靠性有很高的要求。由于广域保护系统无论基　于方向比较原理还是广域差动原理都受采集系统的影响，在　主保护受采集传输回路影响未能快速动作时，广域后备的快　速近后备也很有可能无法动作。不仅如此，广域保护系统受　通信系统的影响更甚于传统主保护系统，任何一个环节的故　障都可能使得保护无法及时动作，甚至于误动作。对于广域　保护系统运行中可能出现的问题，需要在系统设计过程中考　虑其容错性能，从保护原理、动作策略和系统软硬件等方面　提高保护系统运行可靠性。　１．１保护原理容错性　由于目前各类广域保护系统构建和算法流程还处于仿　真实验阶段，很少在实际大电网系统中投人使用，对于保护　原理实际效果未有具体的实例予以分析，因此本节通过分析　常规算法，将其扩展至广域保护系统中来，分析在将其引入　

关于广域保护在普速铁路供电中的应用摘要：基于传统牵引变电所亭综合自动化系统技术,结合普速铁路徐州枢纽及云台山地区牵引变电设备运营实际情况,对普速铁路复杂地区广域测控保护系统的应用以及相关原理进行分析探讨,从现有的保护配置出发，结合跳闸实例重点探讨广域测控保护系统在普速供电区段中的以供电臂为单元的继电保护技术的研究与应用,提高普速铁路复杂供电区段供电稳定性。

关键词：铁路供电；广域保护；0 引言随着我国铁路建设近年来取得得巨大成就，对铁路牵引供电技术的发展也提出了更高的要求。

牵引供电系统发生故障时会中断机车供电，导致列车停运，严重扰乱铁路正常运输秩序。

这一矛盾在普速铁路枢纽地区体现尤为突出，主要表现在两个方面，其一枢纽地区铁路线路多，相应供电设备复杂，供电关系层层关联；其二枢纽地区车流量大，供电故障停车后影响巨大。

1 现状上海局管内京沪线和陇海线交汇于徐州，给徐州枢纽铁路供电的徐州北牵引变电所下辖28个供电单元（臂）。

其中徐州北至高家营间京沪上下行正线分为6个供电单元，这六个供电单元两个为一组呈递阶关系由上级向下级供电。

某一次下级供电单元因异物引起故障，未及触发本级供电单元保护断路器出口动作，造成上级供电单元越级跳闸，追踪原因为上级断路器高阻一段保护时限未能躲过下级断路器故障出口时间。

这突出了传统保护选择性差的弊端。

当电网整体复杂度较高时，传统的保护方式相互配合非常困难，有时不得不牺牲选择性来保证电网快速性及灵敏性要求，切除了非故障元件，从而扩大了故障范围。

不仅如此传统保护采集的是就地信息，不同所亭存在时钟不一致情况，故障发生到切除时间有可能小于其时钟之间的误差，故其上传故障信息中保护动作时刻的先后顺序不俱有参考性，一定程度上影响了后期人工干预的判断。

陇海线云台山地区情况恰好相反。

陇海341、342两个供电单元不仅给陇海上下行正线供电，还下带三个开闭所，每个开闭所又带有多条支路，并存在长期越区供电方式。

广域继电保护系统分析作者：张航瑞来源：《科技风》2016年第22期摘要：广域继电保护系统在电力领域中的应用，是对继电保护系统进行优化的有效方式。

在对这一问题进行探究的过程中。

笔者主要以广域继电保护系统在电力系统中所发挥的作用为主要切入点，对这一系统在实际应用中的基本途径，系统在实际应用过程中所表现出来的技术问题和系统的后备保护措施等问题进行了探究。

关键词：广域继电保护；基本途径；技术问题；后备保护措施继电保护问题是电力系统在实际应用过程中所需要面对的一个重要问题。

在传统的电力系统继电保护模式下，以离线整定工作为核心的固定定值控制模式是继电保护工作中的重要方式。

随着我国电网技术的不断发展，在电网运行方式的变化过程中，固定定值管理模式并不能对继电保护系统的兼顾选择性和灵敏性等自身性能进行充分的发挥。

复杂电网的后备保护问题也成为了电力企业所要面对的一大难题。

从信息技术给我国电力系统所带来的影响来看，广域信息采集技术的发展，让广域继电保护系统在电力系统中的应用问题成为了学术界较为关注的问题。

从高等院校和电力企业对这一技术的研究情况来看，这一系统的研究工作已经取得了一定的阶段性成果。

一、广域继电保护的作用在对广域继电保护系统的相关问题进行探究的过程中，我们首先可以对这一系统在电力领域的应用中所发挥的作用进行了解。

从这一系统在实际应用中所发挥的作用来看，这一技术对继电保护系统的信息使用范围的起到了拓展作用。

在实际应用中这一系统可以应用这一系统的变电站的一些数据进行掌控，也可以对这一变电站周边地区的电力设备的数据信息进行应用，这就对继电保护系统的便捷化发展起到了促进作用。

除此以外，由于这一系统在实际应用中应用的是就近有限区域信息，这就在一定程度上帮助继电保护系统减轻了自身的信息处理负担。

二、广域继电保护的实现途径（一）在线自适应整定技术的应用在线自适应镇定技术，主要主要指的是在事件触发模式的影响下，电力系统检测人员从电网运行方式入手，在对保护定值进行实时调整的基础上，对继电保护系统的故障灵敏度提供保障的控制技术。

遵循IEC 61850标准的广域电流差动保护IED王阳光,尹项根,游大海,徐天奇,王　博,向寒冰(华中科技大学电力安全与高效湖北省重点实验室,湖北省武汉市430074)摘要:应用多点信息的广域继电保护已经成为当前继电保护领域研究的热点,IEC 61850系列标准的颁布使广域继电保护应用于现场成为可能。

文中以广域电流差动保护智能电子设备(IED )为例,借鉴IEC 61850功能分层结构、统一对象建模和抽象通信服务接口的特点,对其进行了建模,扩展了广域电流差动保护新逻辑节点,实现了各IED 之间的互操作性。

对广域电流差动保护IED 的硬件实现进行了设计,采用插件式的硬件构成,阐述了逻辑设备与硬件插件间的一一映射关系。

关键词:广域电流差动保护;智能电子设备;IEC 61850;建模;插件式硬件结构中图分类号:TM773收稿日期:2007207205;修回日期:2007209210。

国家高技术研究发展计划(863计划)引导项目资助(2005AA001200)。

0　引言随着电力系统“西电东送、南北互供、全国联网”发展战略的逐步实施,必然出现电力系统结构日趋复杂,交换容量日益增加,电网电压等级不断提高等现象,对大型电力系统的安全稳定运行提出了新的挑战。

继电保护装置作为“电力系统三道防线”的第1道防线,它的快速准确动作是电网安全稳定运行的基本前提。

相关研究表明,27%的电力系统扰动源自于继电保护的不正确动作[1]。

电力系统在本质上是一个广域系统,系统中所有的电气量是互相关联的一个整体,这在根本上决定了系统保护是一个全局问题,应该将系统作为一个整体考虑[2]。

随着广域测量系统(WAMS )在电力系统中的逐步应用,广域保护能利用广域信息,在广域范围内实现不同保护之间的动作配合,改善继电保护性能[3],为大电网安全稳定运行提供坚强的保障。

电流差动保护由于原理简单、速度快、选择性好等优点使其广泛应用于主设备保护和超高压线路保护。

应用于智能电网的广域继电保护1 概述经济和社会的发展使电力系统的电压等级升高、电网复杂程度增加,给电力系统的安全稳定运行带来巨大挑战。

作为保障电力系统安全稳定运行“三道防线”中第一道防线的继电保护也面临严峻的考验,传统保护整定配合越来越困难。

随着国家电网公司智能电网建设的开展,智能电网的特征带来的网络重构、分布式电源接入、微网运行等技术,对继电保护提出了新的要求,基于本地测量信息及少量区域信息的常规保护在解决这些问题时面临较大的困难;同时,新技术(如新型传感器技术、时钟同步及数据同步技术、计算机技术、光纤通信技术等) 的研究与应用也给继电保护的发展提供了广阔的发展空间。

在以上因素的促进下,基于广域测量信息,从系统的角度综合考虑继电保护设计和配置的广域继电保护得到了越来越多的关注。

2 广域保护技术的发展早在1997 年,瑞典学者Bertil Ingel sson 就提出了广域保护的概念[ 1 ] ,用来预防长期电压崩溃等控制功能。

国际大电网会议将广域保护的功能及控制手段和目标进行了定义,具体定义参见文献[ 2 ] 。

广域保护系统包含继电保护和安全自动控制两方面内容,其中,广域继电保护作为广域保护的重要组成部分,对辅助传统主保护、提高保护定值的自适应能力、简化保护配合、缩短保护动作时间等方面起关键作用,有助于从根本上切实解决现有继电保护存在的适应能力差、整定配合复杂等难题,提高保护的自适应能力。

1998 年日本学者Yoshizumi Serizawa 将广域思想与继电保护结合起来,提出基于GPS 通过光纤通道传送多点电流信息,构成广域差动保护的观点[3 ] 。

电流差动保护的范围不限于某电气元件,而扩至该元件的相邻区域,不仅能为元件提供快速的差动主保护,还可为相邻区域提供动作延时小、选择性好的差动后备保护,提高保护系统的性能。

有学者提出了一种基于多Agent 的广域电流差动保护系统[4 ] ,借助专家系统实现电流差动、后备保护区的动态在线划分,然后通过各保护Agent 间的配合协调实现对整个电网的主、后备电流差动保护。