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1  概述
    為支持經(jīng)濟(jì)及科技穩(wěn)定發(fā)展，電力輸供安全確實(shí)是各行業(yè)發(fā)展的“先行”條件，各種電網(wǎng)應(yīng)充分適應(yīng)負(fù)荷特性、地域、時(shí)域特點(diǎn)，及適應(yīng)進(jìn)入“WTO”。我國(guó)長(zhǎng)江、黃河及主要支流水力發(fā)電十分巨大，煤炭礦區(qū)發(fā)電及油氣發(fā)電資源基本處于西部，高態(tài)經(jīng)濟(jì)及科技、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)處于我國(guó)東部、南部、沿海區(qū)域，為此應(yīng)務(wù)實(shí)執(zhí)行“西電東送、南北互供、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)”戰(zhàn)略目標(biāo)，此目標(biāo)也適應(yīng)國(guó)際實(shí)情作相應(yīng)規(guī)劃。這種安全、可靠輸供電應(yīng)充分考慮輸變電環(huán)境、條件、負(fù)荷特性，尤其是海撥高度、空氣塵埃、電暈、充電、分布電容、諧波源等國(guó)際公認(rèn)為影響電網(wǎng)運(yùn)行安全的特殊點(diǎn)，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)改造，提升輸電電壓降低線損及提高傳輸功率，同時(shí)應(yīng)對(duì)電力自動(dòng)化系統(tǒng)及繼電保護(hù)適應(yīng)電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)情，為安全、可靠必須務(wù)實(shí)創(chuàng)新。
2  充分利用電力電子功能實(shí)時(shí)采集，處理數(shù)據(jù)
    眾所周知，以前機(jī)電型、半導(dǎo)體繼電保護(hù)及自控設(shè)備的數(shù)據(jù)采測(cè)、處理，其速度、精度，尤其故障突出時(shí)的采測(cè)與現(xiàn)在計(jì)算機(jī)數(shù)字比電子測(cè)量差距很大，特別超高壓系統(tǒng)、高海撥、巨量輸送時(shí)，根據(jù)分布電容，諧波產(chǎn)生，系統(tǒng)與振蕩特性，只有計(jì)算機(jī)、電子測(cè)控網(wǎng)絡(luò)通信等“3C”功能充分利用于各種數(shù)據(jù)采集、處理，數(shù)字化微電子繼電保護(hù)才能符合各種電網(wǎng)特點(diǎn)的安全、可靠要求。
根據(jù)國(guó)際技術(shù)發(fā)展，數(shù)據(jù)采集、處理以DSP功能為硬件平臺(tái)基礎(chǔ)，GPS實(shí)時(shí)性對(duì)測(cè)數(shù)據(jù)復(fù)制，在高性能CPU復(fù)件處理過(guò)程中，確保各種輸電線、主設(shè)備及輸變電站、發(fā)電廠電源的安全、可靠、實(shí)時(shí)、經(jīng)濟(jì)。該數(shù)據(jù)平臺(tái)的采樣頻率較高，并可有變頻采樣功能，抗御干擾、電磁兼容性功能較強(qiáng)，據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)情實(shí)施數(shù)據(jù)窗移動(dòng)技術(shù)，并對(duì)各被保護(hù)對(duì)象運(yùn)行態(tài)的故障預(yù)測(cè)、速判、容錯(cuò)復(fù)判奠定了可靠基礎(chǔ)。這些國(guó)際先進(jìn)技術(shù)充分適應(yīng)中國(guó)及國(guó)際電網(wǎng)，研發(fā)高性能數(shù)據(jù)采集、處理平臺(tái)十分關(guān)鍵，是電力自動(dòng)化系統(tǒng)及繼電保護(hù)安全、可靠創(chuàng)新特點(diǎn)、要求基礎(chǔ)。
3  自動(dòng)化理論技術(shù)為繼電保護(hù)及電力系統(tǒng)測(cè)控調(diào)度功能提升提供了基礎(chǔ)條件
    上述技術(shù)功能平臺(tái)也是國(guó)際上成熟多年的自動(dòng)化理論、技術(shù)之一，根據(jù)數(shù)據(jù)可靠采集處理，尤其是數(shù)字式濾波功能、一階遞推數(shù)濾法、中值及算術(shù)平均法等具有很好的抗干擾功能，對(duì)故障信號(hào)測(cè)判實(shí)時(shí)及可靠性很強(qiáng)。
    除硬件平臺(tái)的功能充分利用自動(dòng)化理論實(shí)施外，數(shù)字化繼電保護(hù)及自動(dòng)化系統(tǒng)等各種基本軟件功能中，應(yīng)設(shè)置防“死機(jī)”、“程序失控”功能，在系統(tǒng)沖擊、干擾時(shí)發(fā)生抗御，并預(yù)防此時(shí)故障拒動(dòng)。運(yùn)行誤動(dòng)十分重要，充分利用創(chuàng)新的自動(dòng)化理論技術(shù)克服軟件故障、“死機(jī)”測(cè)判防御法、“程序失控”攔截法、“防火墻設(shè)置”抗干擾及誤操作，這些功能都可為繼電保護(hù)及電力自動(dòng)化系統(tǒng)安全、可靠性提升，和中國(guó)及國(guó)際各種電網(wǎng)安全、可靠運(yùn)行提供十分有利的基礎(chǔ)條件。
4  結(jié)合各種電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境，創(chuàng)新、務(wù)實(shí)
    據(jù)上所述可知，中國(guó)的“西電東送、南北互供、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)”在國(guó)際電網(wǎng)運(yùn)行方式中較為特殊，但國(guó)際各種電網(wǎng)也有局部地區(qū)以類似方式運(yùn)行，現(xiàn)在許多國(guó)家間按輸出、變電局域聯(lián)網(wǎng)，例如東歐、中歐、西北歐、美國(guó)與加拿大、巴西等南美諸國(guó)等，都以部分單線、復(fù)線聯(lián)通電網(wǎng)，為適應(yīng)各種電源輸送及負(fù)荷要求的總量全面提升，其各種電網(wǎng)的運(yùn)行安全、可靠十分重要。目前我國(guó)“西電東送”以南、中、北三線為主：南線為貴州天生橋等水電站與廣西龍灘等水電站聯(lián)體向廣東、海南、香港等地輸送，目前以交、直流500kV為主，今后會(huì)升壓、擴(kuò)展網(wǎng)態(tài)；中線以葛洲壩水電站及正在擴(kuò)展發(fā)電的三峽水電站向華東輸送，目前也以500kV交直流東送，將會(huì)升壓輸電提高效率；北線以黃河上游青海、甘肅水電站及陜西、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙的煤炭火力發(fā)電聯(lián)體輸送至華北、京津區(qū)域，現(xiàn)已升至750kV輸送，將壓制線損和提高傳輸效率。我國(guó)的“西電東送”三線各有特色，在潮熱、高溫濕度、高海撥、高塵埃度等條件下，一些地區(qū)的電容電流、電暈十分突出。還有一個(gè)運(yùn)行特點(diǎn)是我國(guó)地域、時(shí)域、人口量、工企負(fù)荷波動(dòng)十分巨大，在超高壓輕載、空載傳輸時(shí)憑并聯(lián)電抗器、串補(bǔ)電容克服傳輸電壓突升造成過(guò)高電壓，有時(shí)負(fù)荷十分巨大時(shí)因未能經(jīng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)聯(lián)體調(diào)電使該域過(guò)載低電壓，因系統(tǒng)操作沖擊及負(fù)荷特性、無(wú)功欠缺等因素形成系統(tǒng)振蕩等情況。為此，為確保電網(wǎng)運(yùn)行安全、可靠，必須在上述分析實(shí)情下，結(jié)合中國(guó)及國(guó)際電網(wǎng)局部地區(qū)的一些特殊情況，克服多年來(lái)多處發(fā)生的因誤動(dòng)、拒動(dòng)等原因，造成大面積長(zhǎng)時(shí)間停電等問(wèn)題，總結(jié)教訓(xùn)，電力自動(dòng)化系統(tǒng)及繼電保護(hù)的原理和配置方案應(yīng)務(wù)實(shí)創(chuàng)新研發(fā)。
    各種電壓等級(jí)的輸電線路應(yīng)在上述DSP數(shù)據(jù)采集、處理基礎(chǔ)上，實(shí)時(shí)獲取工頻突變量，經(jīng)突變量處理可安全、精確獲取動(dòng)態(tài)阻抗監(jiān)測(cè)及各電量實(shí)時(shí)輔助測(cè)判，同時(shí)充分利用GPS對(duì)輸電整線及故障段復(fù)制，各電量經(jīng)模糊推理與保護(hù)主體控制出口，確保線路的運(yùn)行安全、可靠輸電；
    變壓器是各種電網(wǎng)中十分重要的主設(shè)備，由于本體特性及電網(wǎng)特點(diǎn)，運(yùn)行過(guò)程中尤其在合閘過(guò)程及外部故障切除升壓態(tài)時(shí)對(duì)電網(wǎng)沖擊、波動(dòng)巨大，還有在變壓器運(yùn)行負(fù)荷突變的沖擊及諧波產(chǎn)生等情況，應(yīng)充分利用實(shí)時(shí)、可靠采集電量數(shù)據(jù)特點(diǎn)。尤其是臨界突變態(tài)下安全、可靠控制繼電保護(hù)實(shí)時(shí)復(fù)制，在勵(lì)磁涌流監(jiān)測(cè)判法中克服諧波、波形態(tài)的滯后判法，以實(shí)時(shí)臨界數(shù)據(jù)復(fù)制各電氣量確?？煽?、安全控制誤動(dòng)，并以高靈敏監(jiān)判法解決復(fù)故障，充分利用模糊推理“三比值法”和“容錯(cuò)復(fù)判法”實(shí)施原理創(chuàng)新，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各電氣量、非電氣量，自適應(yīng)調(diào)整制動(dòng)、差動(dòng)等辦法使主、后備保護(hù)功能確保靈敏、快速、可靠。
    母線是電網(wǎng)中調(diào)控電量和負(fù)荷的關(guān)鍵設(shè)備。超高壓系統(tǒng)的母線基本為3/2主結(jié)線，其它電壓等級(jí)都為雙母線（含多分段）及分段單母線，各種母線在各單元負(fù)荷特性與整組系統(tǒng)沖擊波動(dòng)各有特色，內(nèi)、外部故障發(fā)生應(yīng)隨時(shí)多量復(fù)采及容錯(cuò)復(fù)判，尤其對(duì)電流互感器在內(nèi)、外故障時(shí)的異態(tài)飽和，互感器的高阻接入及斷線判法都必須可靠防誤。上述各情況對(duì)各種電壓及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行環(huán)境，在國(guó)際上都應(yīng)充分考慮和務(wù)實(shí)實(shí)施。ABB的INX系列、RASS系列母線保護(hù)、SIEMENS的7SS系列母線運(yùn)行可提高電網(wǎng)安全性；電氣量經(jīng)創(chuàng)新的光纖CT、PT監(jiān)測(cè)實(shí)施上述方案可得到改進(jìn)。
    并聯(lián)電抗器是長(zhǎng)距離、傳輸波動(dòng)量較大的超高壓輸電線中，是補(bǔ)償分布電容克服輸電超值、確保電網(wǎng)運(yùn)行安全的重要設(shè)備。無(wú)論是我國(guó)的南、中、北三線“西電東送”及國(guó)際電網(wǎng)輸變電網(wǎng)，并聯(lián)電抗器為氣隙型鐵芯、十多組繞組串接在油箱中還是殼式、磁閥性結(jié)構(gòu)，都與變壓器運(yùn)行功能、故障方式、參數(shù)性能根本不一樣?，F(xiàn)在微機(jī)型電抗器保護(hù)必須改變幾十年國(guó)際上大部分過(guò)態(tài)與變壓器配置及保護(hù)原理一致性，從合閘過(guò)程的勵(lì)磁電流，運(yùn)行過(guò)程單相接地及匝間短路為主要故障，必須按各點(diǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)復(fù)制，它的克服諧波、補(bǔ)償容性電流、微振動(dòng)運(yùn)行過(guò)程也應(yīng)通過(guò)電量及非電量監(jiān)測(cè)復(fù)制。總之，并聯(lián)電抗器繼電保護(hù)應(yīng)適應(yīng)國(guó)情及針對(duì)國(guó)際上一些特殊情況，必須務(wù)實(shí)創(chuàng)新、確保安全。
5  結(jié)語(yǔ)
    各種電網(wǎng)及電力系統(tǒng)的自動(dòng)化及繼電保護(hù)應(yīng)作創(chuàng)新研發(fā)，根據(jù)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行態(tài)特點(diǎn)研發(fā)方案原理及配置安全、可靠、經(jīng)濟(jì)性，適應(yīng)加入“WTO”形勢(shì)下電力先行基礎(chǔ)，充分利用“3C”寫自動(dòng)化理論、技術(shù)創(chuàng)新，使電力自動(dòng)化及繼電保護(hù)務(wù)實(shí)創(chuàng)新，促進(jìn)電力系統(tǒng)優(yōu)等功能，為綜合發(fā)展打基礎(chǔ)。