近年来研究表明,电网大面积停电和连锁故障的发生与继电保护装置的误拒动有密切关系,其中70%的大面积停电与保护误动有关。因此,对继电保护定值进行在线校核使之满足动作选择性和灵敏性的要求显得非常必要。然而对于规模庞大、运行方式变化的现代互联电网,按照传统的校核方法难以实现短时间内对所有保护进行在线校核。因此,实现保护定值按照保护重要度顺序校核是解决该问题的关键。
鉴于有关学者研究方法的不足,本文所提方法在辨识了支路重要度的基础上引入衡量节点重要度的指标,计及了节点对保护脆弱性的影响,从而有效地区分了同一支路两端保护重要度的差异性,并以保护重要度为指标实现了保护定值在线顺序校核。
首先,在有功潮流介数的基础上,引入信息熵的概念以克服有功潮流介数忽略支路功率具有方向性的问题,从而得到改进有功潮流介数;然后考虑到各继电保护装置所属支路和节点的重要度不同,即保护的重要度不同,提出了将保护所属支路和节点的改进有功潮流介数之和作为衡量保护重要度的指标,该指标不仅反映了保护所处网络拓扑结构的关键程度,而且还考虑了电网的实际运行状态,物理背景更符合电力系统实际情况。
图1 IEEE 3机9节点系统
本文提出了基于改进有功潮流介数评估保护装置重要度的继电保护在线校核的新方法。该方法考虑了支路拓扑重要度、支路运行状态以及节点重要度对保护重要度的影响,从而得出了保护重要度指标。通过支路和保护重要度指标,可有效地辨识出电网的薄弱环节并实现继电保护定值有序校核,提高了继电保护定值在线校核的效率,对电力系统安全稳定运行有重要意义。