电网广域保护系统的构成及实现方法
电力系统广域继电保护研究综述
电力系统广域继电保护研究综述一、内容概述随着电力系统的不断发展和复杂化，对继电保护装置的要求也越来越高。
广域继电保护作为一种新型的继电保护技术，具有快速性、灵敏性和可靠性等特点，已经成为电力系统保护领域的研究热点。
本文将对电力系统广域继电保护的研究进行综述，主要包括广域继电保护的基本概念、研究现状与发展趋势等方面。
电力系统作为现代社会的重要基础设施，其安全稳定运行对于国民经济和社会发展具有重要意义。
而继电保护装置作为电力系统的第一道防线，对于防止故障扩大、保护电网安全具有重要意义。
随着电力系统规模的不断扩大和复杂化，传统的继电保护方法已经难以满足要求。
广域继电保护作为一种新型的继电保护技术，逐渐受到人们的关注。
广域继电保护是一种基于计算机网络技术的继电保护系统，通过利用高速通信网络将各个变电站的继电保护装置连接起来，实现数据的共享和远程控制。
与传统的继电保护装置相比，广域继电保护具有以下优点：快速性：广域继电保护可以实时获取电力系统的运行状态，从而实现对故障的快速响应和切除。
灵敏性：通过对电力系统进行全面的状态监测，广域继电保护可以更准确地判断故障位置和大小，从而提高保护的灵敏度。
可靠性：广域继电保护采用冗余设计和容错机制，可以有效提高系统的可靠性和稳定性。
关于电力系统广域继电保护的研究已经取得了一定的成果，但仍存在许多问题和挑战。
本文将从以下几个方面进行综述：广域继电保护的基本原理和方法：目前，对于广域继电保护的基本原理和方法还缺乏深入的研究，需要进一步探索和完善。
广域继电保护的通信网络：广域继电保护需要利用高速通信网络进行数据传输和控制命令的发送，如何选择合适的通信网络和通信协议是亟待解决的问题。
广域继电保护的具体实现和应用：目前，广域继电保护还处于实验阶段，如何将其应用于实际电力系统中还需要进一步研究和实践。
电力系统广域继电保护作为电力系统保护领域的一个重要研究方向，具有广阔的应用前景和发展空间。
有限广域继电保护系统的分区方法与实现
有限广域继电保护系统的分区方法与实现【摘要】广域继电保护是通过电网广域同步信息的测量，并通过信息的整合来计算出故障元件的位置，并通过简单的时序来保证保护动作的科学性，电网中的广域继电保护应该从工程的实际保护对象以及实际应用为对象进行开展性研究，根据系统结构的不同，广域后背保护可以分为集中式和分布式两种，本文主要探讨有限广域继电保护系统的分区方法与实现方式。
【关键词】有限广域继电保护系统；区分方法；实现近些年来，随着科技水平的发展，广域测量系统也得到了迅速的发展，这就为解决大电网的潮流转移问题带来了良好的发展契机，为了更好的提高继电保护系统的综合性能，相关的专家学者也提出了广域保护的概念，并对此进行了初步的研究。
广域保护包括两个方面：一是基于广域信息下的电网安全稳定性研究，主要是对整个电网的稳定运行进行全面的监测，二是提高传统继电保护性能，在这一方面，国内外的专家学者都进行了深入的研究，根据系统结构的不同，广域后背保护可以分为集中式和分布式两种，这两种系统计算方法也会有所不同。
1.广域继电保护的有限性广域继电保护是通过电网广域同步信息的测量，并通过信息的整合来计算出故障元件的位置，并通过简单的时序来保证保护动作的科学性，电网中的广域继电保护应该从工程的实际保护对象以及实际应用为对象进行开展性研究，其核心事项就是保证保护动作的正确定，应用在电网之中的广域继电保护应该从保护对象的后备保护以及工程的实际应用进行研究，需要获取广域内的所有信息，这主要表现在以下几个方面：（1）在广域继电保护中，需要加强首道防线的性能，同时，为了实现保护对象的保护功能，避免出现整定配合困难的问题，要求获取到与保护对象相关的信息，但与此同时，继电保护后备保护范围内需要的信息也具有一定的有限性。
（2）广域继电保护是一个不断发展的过程，需要将整个网络发展为不同的有限元区域，保证系统过程的实现。
2.广域继电保护的区分广域继电保护系统的区分是有限广域继电保护系统的主要环节，对系统进行科学合理的区分是系统空间与保护范围有限性的重要体现，也是制定保护跳闸以及保护算法实现的主要依据之一。
分区域广域继电保护的系统结构与故障识别
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。
智能电网下广域继电保护的实现
智能电网下广域继电保护的实现【摘要】由于社会经济的快速发展，各行各业的用电量都有较大的提高。
与此同时，环境也在恶化，频发的自然灾害使得电力系统经常出现障碍，电网运行的稳定性受到了巨大的挑战。
因此，必须做好广域继电保护的工作。
为了增加用电的稳定性，电网的复杂程度也因此要进行升级。
随着网络科技的发展，智能电网也在不断地建立与完善。
要想实现广域继电保护，就要有良好的智能电网作为基础。
本文就智能电网与广域继电保护的含义进行了阐述，并就如何实现智能电网下广域继电保护进行了解析。
【关键词】智能电网；广域继电保护；网络科技1 前言随着电力企业对智能电网的大力建设，分布式电源接入、微网运行、网络重构等技术相继应用到电网中来。
自从欧洲一些国家大范围停电的事故之后，人们更加关注继电保护的问题，认识到继电保护需要建立在区域或整体的电网上。
智能电网技术在不断地完善与壮大，这为实现广域的继电保护提供了有力的保障。
传感技术、时钟同步、数据同步、光纤通信等新技术的出现也为广域继电保护提供了发展契机。
2 智能电网的概述当前全世界的电力企业将发展目光都投向了智能电网，智能电网因其安全、高效、经济等诸多的优点而得到了广泛的应用。
由于智能电网的建设工作纳入了我国的“十二五”计划，所以当前智能电网的建设工作已如火如荼。
智能电网，顾名思义，即电网的智能化，也可以称之为电网2.0。
不同的研究所和不同的国家对于智能电网的定义有所不同。
国家电网中国电力研究院将它定义为：以物理电网为基础，结合现代的传感技术、测量技术、信息技术、控制技术以及计算机技术而形成的新型电网。
它极大地满足了用户对于电力的要求，提高了电力系统的安全性和经济性，适应了国家的可持续发展战略，实现了对用户的增值服务。
智能电网各设备之间采用的是统一的技术，各设备上的信息可以互通，各设备与系统之间可以互相操作。
3 广域继电保护广域继电保护可简单定义为依赖电力系统多个设备所提供的信息，快速准确地将电网故障消除。
智能配电网广域测控系统及其保护控制应用技术
智能配电网广域测控系统是一种基于现代传感器、通信和计算机技术的分布 式控制系统。它通过广泛部署的智能终端设备实时监测配电网的状态，实现对电 网的快速响应和高效控制。智能配电网广域测控系统的结构包括数据采集层、数 据处理层和应用层。
特点：
1、分布式控制：智能配电网广域测控系统采用分布式控制方式，能够实现 对配电网的快速响应和高效控制。
智能配电网广域测控系统及其保护 控制应用技术
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
随着电力系统的发展和智能化技术的进步，智能配电网广域测控系统及其保 护控制应用技术已成为研究的热点。本次演示将介绍智能配电网广域测控系统的 概念、结构、特点和应用，以及保护控制应用技术的实现方法和应用案例，最后 对智能调度管理的控制策略进行探讨。
智能配电网广域测控系统
2、实时监测：智能终端设备能够实时监测配电网的状态，从而及时发现和 解决问题。
3、数据共享：系统支持多用户同时访问和共享数据，从而提高决策效率和 管理水平。
3、数据共享：系统支持多用户 同时访问和共享数据，从而提高 决策效率和管理水平。
1、电力调度：智能配电网广域测控系统能够为电力调度提供实时数据支持， 帮助调度员更好地掌控配电网的运行状态。
总之，智能配电网分布式控制技术是实现智能配电网高效运行和优化的关键 所在。通过在多个领域应用分布式控制技术，可以有效地提高智能配电网的整体 性能和能源利用效率，降低能源消耗和碳排放量，推动能源结构的优化和调整。 因此，应当加强对于智能配电网分布式控制技术的研究和应用，为实现绿色、可 持续发展做出积极贡献。
广域控制保护系统的应用包括：
1、快速切除故障：通过对电网中故障的快速识别和切除，减少故障对电网 的影响。
2、防止连锁反应：通过对电网中故障的快速切除，防止故障引发连锁反应， 造成更大范围的停电事故。
广域一体化继电保护系统方案
２ ０ 第 ３卷 ６期 ０９
２０ ０９． Ｖｏ１３， Ｎ Ｏ． ． ６
南 方 电 网 技 术
Ｓ ｏＵＴＨＥＲＮ ＰＯＷ Ｅ Ｓ ＴＥＭ Ｒ ＹＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
特 约专 稿
Ｆ ａｕ ｅ ｔ ｌｓ ｅ ｔ ｒ ｄＡｒ ｃｅ ｉ
文章 编 号 ： １７—６９ ２ ０ ）６０ ０ —４ ４０ ２ （０ ９０ —０ ９０ ６
３ ．北 京 四 方继 保 自动化 股份 有 限 公 司 ，北 京 １０ ８ ００ ５）
摘要 ：随着计算机及通信技术的飞速发展，继电保护正在向计 算机化 、网络化 、智能化 、一体化方向发展 一文章针对常
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广域保护
广域保护研究现状报告一、引言随着全国联网工程的实施,我国电网规模日益扩大,运行方式越来越复杂,对电网的保护和稳定控制越来越重要。
近年来,世界上发生的几次大停电事故都凸现了目前电力系统存在着继电保护和安全自动装置之间不能很好配合的严重缺陷,人们进一步认识到应该从整体或区域电网角度加强继电保护和自动控制,不仅要加强继电保护本身的可靠性,还要使继电保护和自动控制装置的动作相配合。
广域保护系统在获取电网广域测量信息基础上,以全新的方式解决了大电网继电保护和安全自动装置之间的协调问题,是今后继电保护的发展方向。
二、广域保护的定义和构成1、广域保护的定义及与传统继电保护区别广域保护可定义为：依赖电力系统多点的信息，对故障进行快速、可靠、精确的切除，同时分析故障切除对系统安全稳定运行的影响，并采取相应的控制措施，可提高输电线可用容量或系统可靠性，同时实现继电保护和自动控制功能的系统。
目前提出的广域保护系统可以分为两类：一类是利用广域信息实现安全监视、控制、稳定边界计算及状态估计等功能，其侧重点在广域信息的利用和安全功能的实现；另一类则是利用广域信息完成继电保护功能。
广域保护在电网保护控制中是基本定位于传统保护及SCADA／EMS之间的系统保护控制手段，国际大电网会议将广域保护的功能及控制手段等进行了定义，其动作时间范围在100ms～100S之间。
传统的继电保护主要集中于元件保护，以线路、母线、变压器、发电机和电动机等为保护对象。
传统保护以切除被保护元件内部故障为己任，主要通过开关动作来实现故障隔离。
各电力设备的主保护相互独立，不顾及故障元件被切除后，剩余电力系统中的潮流转移引起的后果。
比如故障元件被保护装置正确切除或正常元件被保护装置误切除后，由于功率的转移引起相邻电力元件的过载，导致过载保护动作等，这是传统继电保护的固有弊端。
广域保护更注重保护整个系统的安全稳定运行，可识别系统的各种运行状态(正常状态、警戒状态等)，通过调节系统的P、Q和各种保护措施，同时实现继电保护和自动控制的功能，其中可能会有本地、远程开关的动作，以避免局部或整个系统大面积停电或崩溃等严重事故的发生，保证电网在故障后仍能保持所需的安全稳定工况。
电力系统广域继电保护
电力系统广域继电保护电力系统广域继电保护电力系统广域继电保护摘要：广域继电保护是近几年国内外新兴的一个研究课题，它的提出是建立在计算机和通信技术发展基础上的，并且与大型互联电网的安全性和稳定性要求有着密切关系。
分析了目前广域继电保护的主要保护原理，电保护与稳定控制有机协调构成的广域保护已经成为现代电力统的研究热点，是未来保护与控制的发展方向。
关键词：广域继电保护;系统结构;控制策略?一、引言?随着我国电力需求的与日俱增，电力市场改革的深化与发展以及电力系统规模的不断扩大，电力系统日渐接近极限运行，其运行与控制更为复杂，发生扰动以及故障的可能性更大，这些都对电力系统安全提出了更高的要求，对我国的继电保护以及安全稳定控制带来了新的挑战。
近年来，我国以特高压电网为骨干网架的各级电网在迅速协调发展，建立以信息化、自动化、互动化为特征的统一坚强智能电网川的要求十分迫切。
智能电网的建设必须依托更精确，更快速，更完善的通讯系统以及信息共享平台，这为基于广域信息的广域保护系统的发展提供了契机。
二、广域继电保护概述?继电保护技术是随着电力系统的发展而发展起来的。
电力系统在运行中，可能发生各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种形式的短路。
在电力系统中，除应采取各项积极措施消除或减少发生故障的可能性以外，故障发生时，必须迅速而有选择性地切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。
现代电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。
(一)电网互联的发展趋势对继电保护提出了更高的要求，不仅要求故障发生时继电保护装置能快速可靠地切除故障，还要求在系统遭受较大扰动时能保证其安全稳定地运行;(二)当前继电保护系统存在的某些间题难以有效地解决，必须探索新的保护原理;(三)以全球定位系统(GPS)为基础的相量测量单元(PMU)技术导致了广域测量系统(WAMS)的诞生PMU可测量系统各个结点的电压、电流相量，误差不大于1μs，为广域保护提供了能同时采集全电网多个结点信息的有效手段;(四)通信技术的发展为广域保护的实现提供了技术保证，以太网(Ethernet)正在逐步代替现场总线，高压变电站间铺设了光纤环网，将信号传输延时控制在几十ms以内，可以应用于全电网的动态实时监测。
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电网广域保护系统的构成及实现方法
在用电需求不断增加的形势下，随着电网建设规模的不断扩大，电网保护由局域转向为广域已势在必行。
构建电网广域保护系统，需要根据电网保护实际需求对系统的构成、设计与实现进行全面细致的分析与合理的规划，以确保电网广域保护系统切实可行。
由此，文章首先对电网广域保护研究现状进行了相关分析，然后从实际出发对电网广域保护系统的构成与实现方法进行了深入的研究。
标签：电网广域保护系统；现状；构成；实现方法
引言
最近几年，为满足广大用户对电能的需求，电网建设规模逐渐扩大，而快速的大区域联网发展给电力系统运行安全与稳定性提出了更高的要求。
同时，一旦大区域联网发生停电事故，无疑将会给人们的生活生产产生严重的影响。
这些因素的存在都要求电力企业必须基于全局角度积极构建电网广域保护系统。
所以，对电网广域保护系统的构成与实现进行研究对保障电网安全稳定运行具有重要的作用与意义。
1 电网广域保护研究现状
1.1 广域保护的基本含义
广域保护概念是在研究区域电网保护常规弊端进而引发对后备保护的深入研究过程中被提出来的。
由于技术、相关理论尚不够成熟及其他等原因，目前广域保护系统还没有形成一个统一规范的概念。
但根据广域保护系统产生的背景与需求，其基本含义主要有两种解释：一种是自动控制功能系统，一种是基于在线动态安全分析与广域测量系统的安全稳定控制系统。
前者是利用多点信息对故障进行快速精确消除并对故障消除后系统遭受的影响进行分析，以及采取相应的控制措施实现保护与自动控制功能的系统。
虽然表述方式上存在一定差异，但对于系统功能的理解却是一致的。
文章根据现有研究成果将广域保护系统的含义归纳为，在满足继电保护、按稳定判据切机切负荷以及低频、低压减负荷等要求的基础上，实现系统安全稳定控制的一种保护系统。
1.2 广域保护所需技术
电网广域保护系统的设计与实现离不开计算机技术、网络技术与通信技术等现代化信息技术的综合运用。
先进的计算机技术可以为电网广域保护系统提供超大容量的存储设备，为海量数据信息的存储与高效处理提供可能。
而数据库的建立为各种测量数据、在线计算控制策略等数据的存储、计算与处理提供巨大的空间，从而使数据统一性、安全性与可靠性均得到更好的维护。
另外计算机运行速度的不断提高，还能够为广域保护系统算法计算效率的提高提供相应技术支持。
网络技术与通信技术在电网广域保护系统中的运用是该系统构建起来的整个框架支持。
目前，多数电力系统已构建起以以太网和SDH光纤网为主的广域网，这就为电网广域保护系统的建立与运行提供了良好的载体与支持，并且数据传输的延时与误码率也将会得到有效的减小。
2 电网广域保护系统的构成
以电网广域保护系统中的广域后备保护系统为例，目前该系统主要有集中式与分布式两种主要结构形式，这两种结构形式均可以用来表示决策控制方案与数据通信方式，而且根据不同功能需求，它们还可以较好的满足人们对电网广域保护系统可靠性、选择性等性能的不同需求。
集中式结构需要构建通信控制与决策中心，用以对整个电网中的各类数据进行采集与分析，并根据数据分析结果来制定出决策控制方案。
同时向电网中各个智能电子设备（IED）发出控制命令，最终完成全电网内的后备保护与安全稳定控制功能。
通过这种结构形式，可以实现保护系统更大范围信息的获取及决策控制方案的综合制定，从而使电网广域保护系统控制策略更加准确全面。
与分布式结构相比，集中式结构的数据传输方式相对简单。
电网广域保护系统一般由一个主站和多个子站所构成，主站負责对各个子站进行协调控制，是整个保护系统的核心所在；各子站主要负责收集对应区域内的所有数据信息。
站与站之间的相互通信通过以太网来实现。
为直观充分体现广域保护系统的功能特征，文章主要讲述一个由在线预决策系统、EMS管理系统、保护信息系统、稳定控制系统等子系统构成的电网广域保护系统。
3 电网广域保护系统的实现方法
3.1 系统具备的功能
电网广域保护系统的实现需要具备以下几项功能：其一，能够实时控制所有稳定控制装置及其控制策略表，以及保护装置等各种定值；能够进行在线决策、在线实时更新控制策略表，系统控制具有较高的准确性与自适应性。
其二，可以对由广域网络中的测量PUM装置传送来的数据进行接收，对稳定控制装置动作状态及各变电站运行情况进行实时监控，对系统故障进行数据采集、分析与处理。
其三，能够对与自身互联的各发电厂和变电站稳定控制装置在电网运行过程中出现的异常情况进行提醒与诊断，并找出异常出现的具体位置。
其四，设计有较多的接口冗余来提高系统可扩展性，进而实现与其他系统的信息交换。
3.2 系统的实现方法
针对文章所探讨的电网广域保护系统的实现，主要是从已有资源中挖掘尽可能多的信息，然后结合在线预决策系统和EMS管理系统来构成一个决策方案切实可行、能够保护电网系统稳定的广域保护系统。
在该系统中，通过由各个子站将策略交由稳定控制系统进而实现各项操作，实现系统保护功能的真正发挥。
这
意味着电网内各个变电站所安装的稳定控制装置是广域保护系统实现的最终执行单元。
在实现电网广域保护系统之前，为提高稳定控制装置的可靠性，需要对其实行双机配置。
文章选用当前变电站采用最多的装置FWK-300稳定控制装置来配置变电站稳定控制双机结构。
稳定控制装置运行方式可以采用双主机运行，也可以采用一主一辅的运行方式。
当无故障时，广域保护系统通过收集各子站数据信息来对系统进行实时监测。
当系统出现故障但仍能正常运行时，最先反应的子站进入保护处理流程并提醒主站，进而由主站告知其他各个子站也进入保护状态。
各子站在保护过程中将对故障的计算与检测数据全部上传至主站，主站根据数据计算结果、网络架构、装置保护动作情况等的充分考虑，最终做出控制决策。
主站做出决策后将对应的命令发送给各个子站，具体包括：对于没有出现故障的线路采取封闭措施，以降低故障对其影响。
若子站保护动作失效或拒绝动作，由后备动作进行保护。
若故障部分被主站保护所及时隔离则返回，否则切除故障部分同时启动故障处理并返回相关数据信息。
需注意，子站故障处理动作的启动与主站故障处理动作的启动均需要在满足一定条件下才可以。
根据上文对电网广域保护系统构成的介绍可知，各个子站功能的实现是整个系统软件功能实现的重要保障与基础。
稳定控制系统、保护信息系统等通过以太网将各测量与逻辑数据传送至上层子站经过测试已经能够实现。
同时，作为整个电网广域保护系统辅助部分的在线预决策系统与EMS管理系统，也均能在获取数据的条件下进行高效精确的计算与分析，并能将计算结果提供给系统，以便系统更好对电网进行保护。
4 结束语
虽然文章研究的电网广域保护系统能够较好的达到保护电网安全稳定运行效果，但随着电网广域保护系统开发技术的不断成熟与电网各项性能需求的不断提高，现有电网广域保护系统还需与时俱进，努力克服开发过程中的困难与挫折，突破现有技术瓶颈，通过不断的更新与创新来不断提高系统性能，提高系统适用范围，从而为我国电网建设的快速发展创造有利条件。
参考文献
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[3]范旖晖.电网广域后备保护系统算法研究与实现[D].华中科技大学，2012.。