近年來研究表明，電網(wǎng)大面積停電和連鎖故障的發(fā)生與繼電保護(hù)裝置的誤拒動(dòng)有密切關(guān)系，其中70%的大面積停電與保護(hù)誤動(dòng)有關(guān)。因此，對(duì)繼電保護(hù)定值進(jìn)行在線校核使之滿足動(dòng)作選擇性和靈敏性的要求顯得非常必要。然而對(duì)于規(guī)模龐大、運(yùn)行方式變化的現(xiàn)代互聯(lián)電網(wǎng)，按照傳統(tǒng)的校核方法難以實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)對(duì)所有保護(hù)進(jìn)行在線校核。因此，實(shí)現(xiàn)保護(hù)定值按照保護(hù)重要度順序校核是解決該問題的關(guān)鍵。

• 有學(xué)者提出了繼電保護(hù)定值在線校核的概念并對(duì)在線校核系統(tǒng)相關(guān)問題進(jìn)行了詳細(xì)探討。
• 有學(xué)者利用事件樹分析法和風(fēng)險(xiǎn)理論量化了保護(hù)誤拒動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)后果進(jìn)而定義了保護(hù)重要度指標(biāo)，并以此實(shí)現(xiàn)保護(hù)定值在線順序校核，但其指標(biāo)計(jì)算繁雜，且計(jì)算量大。
• 有學(xué)者將支路和兩端保護(hù)作為一個(gè)整體，用其辨識(shí)出的支路重要度作為保護(hù)重要度指標(biāo)，對(duì)保護(hù)的關(guān)鍵程度有一定的辨識(shí)效果，但未計(jì)及節(jié)點(diǎn)對(duì)保護(hù)脆弱性的影響，而同一支路的兩端節(jié)點(diǎn)在系統(tǒng)的重要度有差異，故存在一定的局限性。
• 有學(xué)者提出一種含STATCOM線路的保護(hù)裝置重要度判定方法，但并沒有考慮電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。

鑒于有關(guān)學(xué)者研究方法的不足，本文所提方法在辨識(shí)了支路重要度的基礎(chǔ)上引入衡量節(jié)點(diǎn)重要度的指標(biāo)，計(jì)及了節(jié)點(diǎn)對(duì)保護(hù)脆弱性的影響，從而有效地區(qū)分了同一支路兩端保護(hù)重要度的差異性，并以保護(hù)重要度為指標(biāo)實(shí)現(xiàn)了保護(hù)定值在線順序校核。

首先，在有功潮流介數(shù)的基礎(chǔ)上，引入信息熵的概念以克服有功潮流介數(shù)忽略支路功率具有方向性的問題，從而得到改進(jìn)有功潮流介數(shù)；然后考慮到各繼電保護(hù)裝置所屬支路和節(jié)點(diǎn)的重要度不同，即保護(hù)的重要度不同，提出了將保護(hù)所屬支路和節(jié)點(diǎn)的改進(jìn)有功潮流介數(shù)之和作為衡量保護(hù)重要度的指標(biāo)，該指標(biāo)不僅反映了保護(hù)所處網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的關(guān)鍵程度，而且還考慮了電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，物理背景更符合電力系統(tǒng)實(shí)際情況。

圖1 IEEE 3機(jī)9節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)

結(jié)論

本文提出了基于改進(jìn)有功潮流介數(shù)評(píng)估保護(hù)裝置重要度的繼電保護(hù)在線校核的新方法。該方法考慮了支路拓?fù)渲匾取⒅愤\(yùn)行狀態(tài)以及節(jié)點(diǎn)重要度對(duì)保護(hù)重要度的影響，從而得出了保護(hù)重要度指標(biāo)。通過支路和保護(hù)重要度指標(biāo)，可有效地辨識(shí)出電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)并實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)定值有序校核，提高了繼電保護(hù)定值在線校核的效率，對(duì)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行有重要意義。