基于SimuGraph仿真平臺的繼電保護(hù)建模分析

薛博水 陳德凱

摘要：為了提升繼電保護(hù)裝置的整體執(zhí)行性能與保護(hù)范圍，對基于SimuGraph仿真平臺的繼電保護(hù)建模分析驗證。進(jìn)行繼電保護(hù)建模指標(biāo)參數(shù)獲取，結(jié)合SimuGraph仿真平臺完成繼電保護(hù)建模中控架構(gòu)設(shè)計，采用過流控制實現(xiàn)繼電保護(hù)建模。通過測試結(jié)果表明對比于傳統(tǒng)的DIgSILENT繼電保護(hù)模型測試組，本文所設(shè)計優(yōu)化的繼電保護(hù)模型最終得出的延時時間較短，均控制在1s以內(nèi)，表明模型的應(yīng)用效果更佳，具有一定的應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：SimuGraph平臺;繼電保護(hù);建模分析;仿真平臺;監(jiān)測裝置;遠(yuǎn)程控制;

中圖分類號：TP274??? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0引言

目前，隨著智能變電技術(shù)的建設(shè)與推廣，智能化電力系統(tǒng)管控逐漸成為電力行業(yè)發(fā)展的支柱。由于人們對于電力的需求提升，所以，傳統(tǒng)的電力裝置以及設(shè)備無法滿足需要，需要設(shè)計更加系統(tǒng)、全面的電力處理結(jié)構(gòu)[1]。SimuGraph仿真平臺是智能化、信息化的數(shù)據(jù)處理平臺，多被應(yīng)用在信息的處理與模型的建立工作中。而電力系統(tǒng)在執(zhí)行的過程中，常常會因為繼電保護(hù)裝置的不穩(wěn)定造成嚴(yán)重的設(shè)備故障，嚴(yán)重的還會形成經(jīng)濟(jì)損失[2]。所以，需要結(jié)合實際的保護(hù)要求，在SimuGraph仿真平臺對繼電保護(hù)的建模作出分析與驗證。本文在較為真實的環(huán)境之下，結(jié)合仿真平臺，設(shè)計更加貼合實際的繼電保護(hù)結(jié)構(gòu)，形成具有靈活優(yōu)勢的電力系統(tǒng)處理保護(hù)模型，為相關(guān)行業(yè)技術(shù)的發(fā)展提供理論參考。

1 SimuGraph仿真平臺下繼電保護(hù)建模探析

1.1繼電保護(hù)建模指標(biāo)參數(shù)獲取

在SimuGraph仿真平臺中，實際上具有數(shù)據(jù)信息的識別功能，可以結(jié)合RMS與EMT雙向匯總功能，收集分析所屬的指標(biāo)參數(shù)[3]。在上述背景之下，將繼電保護(hù)的雙向ii輸出信號進(jìn)行控制，同時計算出三相標(biāo)幺值，具體如下公式1所示：（1）

1.2SimuGraph仿真平臺下繼電保護(hù)建模中控架構(gòu)設(shè)計

在完成繼電保護(hù)建模指標(biāo)參數(shù)獲取后，接下來，在SimuGraph仿真平臺背景之下，進(jìn)行繼電保護(hù)建模架構(gòu)的設(shè)計[4]。首先需要采用平臺，設(shè)計具體的中控架構(gòu)，如下圖1所示：

根據(jù)圖1，可以完成對繼電保護(hù)建模中控架構(gòu)的設(shè)計，隨后，利用SimuGraph仿真平臺明確具體的建模處置范圍，將獲取的指標(biāo)設(shè)定在建模的架構(gòu)之中，基本完成對模型的設(shè)計。

1.3過流控制實現(xiàn)繼電保護(hù)建模

在上述所設(shè)定的背景環(huán)境之中，需要設(shè)定過流控制電路，結(jié)合SimuGraph仿真平臺進(jìn)行繼電保護(hù)模擬。將保護(hù)的流程劃定為三個階段，初期為初始繼電啟動，中期為執(zhí)行保護(hù)，后期為過流限制保護(hù)[5]。不同的層級設(shè)定不同的目標(biāo)，對于過流限制保護(hù)，需要先計算出過流覆蓋范圍，具體如下公式3所示：

2建模測試

本次測試共分為兩組，一組為傳統(tǒng)的DIgSILENT繼電保護(hù)模型，將其設(shè)定為傳統(tǒng)DIgSILENT繼電保護(hù)模型測試組;另一組為本文所設(shè)計的測試組，將其設(shè)定為SimuGraph111測試組。兩組模型在相同的環(huán)境下同時實現(xiàn)測試，結(jié)果以對比的形式進(jìn)行分析驗證。

2.1測試準(zhǔn)備

在對繼電保護(hù)模型測試前，需要先搭建相應(yīng)的測試環(huán)境。選取R供電局作為測試的目標(biāo)對象，配電網(wǎng)采用120kV，關(guān)聯(lián)的繼電保護(hù)節(jié)點(diǎn)之間需要設(shè)定固定比例的距離，分別為5.5 km、15.5 km以及25.5 km三部分。繼電保護(hù)裝置需要與MVA的變壓器連接，以便于在測試過程中進(jìn)行電壓的控制。考慮到過流保護(hù)現(xiàn)象，需要設(shè)定過流保護(hù)的限制電路，具體如下圖2所示：

根據(jù)圖2，可以完成對過流限制電路的設(shè)計。與此同時，將過流電路與測試電路合并，形成一個完整的供電電路，并與繼電保護(hù)裝置相連接。核定測試的裝置是否處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，同時確保不存在影響最終測試結(jié)果的外部因素，核查無誤后，開始具體的測試。

2.2測試過程及結(jié)果分析

在上述所設(shè)定的測試環(huán)境之中，進(jìn)行更加具體的測試。結(jié)合SimuGraph仿真平臺，再加上測試的實際需求，編制成具體的測試指令。添加在繼電保護(hù)模型之中，與此同時，結(jié)合上述數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行延時邏輯單元值的計算，具體如下公式4所示：

根據(jù)表1，可以得出最終的測試結(jié)果：對比于傳統(tǒng)的DIgSILENT繼電保護(hù)模型測試組，本文所設(shè)計的繼電保護(hù)模型最終得出的延時時間較短，均控制在1s以內(nèi)，表明模型的應(yīng)用效果更佳，具有潛在的應(yīng)用意義。

3結(jié)束語

綜上所述，便是對基于SimuGraph仿真平臺的繼電保護(hù)建模的分析與驗證。對比于傳統(tǒng)的繼電保護(hù)模型，本文所設(shè)計的模型更加靈活多變，具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性。在面對復(fù)雜的電力系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境時，模型自身具備一體化的特點(diǎn)，可以從多角度來解決電力問題，提升變電站整體的保護(hù)能力，在SimuGraph仿真平臺的輔助作用之下，模型的應(yīng)用結(jié)構(gòu)也得到了充分的發(fā)展與完善，對于促進(jìn)電力系統(tǒng)的研究和運(yùn)行規(guī)劃具有重要意義。

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