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【摘要】在电网的安全保护设备当中，继电保护是第一道防线。当电网出现故障的时候，继电保护装置能够及时而正确地动作，则会对于电网正常而持续地运行起到了一定的作用。近些年来，陕西省电网的建设规模不断扩大，在满足了用户需求的同时，继电保护越来越受到重视。相比较于传统的继电保护装置，广域继电保护的优势是非常显著的。本文针对广域继电保护及其故障元件判别问题进行探讨。
【关键词】广域继电保护；故障元件；判别
在国内曾经发生过大面积停电事故，这主要是由于电网的继电保护出现保护误动作造成的。另外，传统的继电保护装置在系统的结构设计上较为复杂，其保护定值的确定主要选用了离线整定的方式。继电保护既要具有对电网故障的敏感性，而且还要符合选择性的要求，那么，传统继电保护装置由于灵敏度不高，而且无法兼顾选择性的要求。此外，传统继电保护装置需要人工修改定值，使定值的性能很难处于最佳状态，而且还会由于人工操作上的不准确而留下安全隐患。随着高端技术被应用到继电保护装置的研制当中，广域继电应运而生。广域继电保护装置摒弃了传统继电保护所存在的问题，从设计到操作都已经简化，而且对于故障能够快速识别，并做出有效的判断。
一、传统继电保护的弊端
（一）传统继电保护所存在的误动作风险
如果继电保护装置出现误动作的现象，就会妨碍到电网正常运行，甚至造成重大的事故。使用传统的继电保护装置，就会存在这种潜在的弊端，主要发生在运行的时候，由于电网的结构突然改变，出现了负荷潮流转移，并因此而导致继电保护装置跳闸。从原理上来解释，继电保护装置的保护功能形成是由于其自身所储存的信息所决定的。当电网在运行的过程中，出现相违背的信息，就会产生跳闸保护的动作。而事实上，整个电网运营尚处在正常状态，并没有出现故障。要使继电保护装置对于电网故障进行有效判断，就需要获取更多的有关系统运行变化和被保护设备区域的各种信息，以避免继电保护装置产生误动作。
（二）后备保护性能欠缺
传统的继电保护装置，对于现代化的电网运行来讲，其后备保护装置性能已经缺少适应性。传统的继电保护装置，其整定配存在着一定的局限性。特别是运行方式如果出现变化，即使电网处于正常的运行状态，也会产生跳闸。如果是网架结构出现大幅度的改变，继电保护接到信息之后，也会因为与自身所存储的信息不符合而产生误动作。后备保护性能失去了有效性，还容易导致延时过长，如果因此而出现事故，则会威胁到系统安全。
（三）后备保护设计繁琐
现代的电网，无论是结构的设计上，还是运行的方式上，都趋于复杂化，在后备保护的设计上也很复杂。后备保护间的动作值，要保证其在短时间内做出正确的选择，仅仅依赖于延时或者就地检测的形式，显然是不够的。在后备保护配置的设计应尽量简化，使主保护的对策加强，而后备保护予以配合，则可以提高判断有效性。但是，对于传统的继电保护装置而言，由于其设计基本原理的单一性，即便是采用了双套主保护，出现误动作还是很难避免。
二、广域继电保护实现途径
为了使传统继电保护所存在的弊端得以改善，并且根据现代化电网的运行需要实施有效继电保护，很多的研究学者开始着手广域继电保护装置的研究。虽然从广域继电保护本身而言，其尚处在技术研究阶段，但是基于广域信息，就可以使一些传统继电保所遇到的一些难题得以解决，充分地显示出广域继电保护的优越性能。基于目前的技术条件，要实现广域继电保护功能，可以从两类辅助途径进行研究，即基于在线自适应整定原理的广域继电保护（OAS途径）和基于故障元件判别原理的广域继电保护（FEI途径）。
（一）基于在线自适应整定原理的广域继电保护（OAS途径）
选择使用OAS途径的继电保护装置，其作用在于，对于应用中的广域继电保护的适配问题可以有效制止。那么，其在处于工作状态的时候，就会以事件触发作为基础，跟踪电网的运行，通过对运行方式的分析，计算出保护定值，并且进行在线处理。通过OAS途径的继电保护装置，其保护的灵敏度会有所提升。
（二）基于故障元件判别原理的广域继电保护（FEI途径）
选择使用OAS途径的继电保护装置，其作用在于，当电网处于运行状态的时候，可以有效地确定元件的故障点，并且对故障的状态进行确定。能够做出这些判断的原因在于，广域继电保护装置对于广域多点测量信息的敏感度比较高。其对于电网运行系统中的各种故障都能够通过故障点所传送出来的信息进行判别，并且选取有效的处理方式。与在线自适应整定原理的广域继电保护途径相比，对于元件故障的判别采用故障元件判别原理的广域继电保护的途径，可以省去整定计算的过程。其优势在于，能够在较短的时间内控制好广域后备动作，并确保广域后备保护的有效选取。
三、故障元件判别相关问题分析
（一）基于故障电压分布的故障元件判别
利用故障电压分布的故障元件判别原理，可以使广域后备保护获得两侧电压故障分量。外部线路如果出现故障，可以对任意一侧的电压故障进行测算，与所估算的数值是一致的。内部线路故障，则在测量值和估算值出现很大差异的，至少会出现在一侧电压故障分量。以此为判别原理，对故障元件进行判别，一般会采用三种判别元件，即零序分量判别元件、正序故障分量和负序分量。线路两侧一共是六种元件，可以综合利用起来，以对线路中所出现的故障，诸如接地故障、三项短路故障等等进行有效判别。
（二）基于广域综合阻抗的故障元件判别
广域继电保护区域中，综合阻抗定义为：（N：边界母线数目；M：线路数目）
与普通的电流差动相比，广域电流差动保护很容易受到线路的影响。一旦因此而导致灵敏度降低，就会干扰其对故障的判断力。采用广域综合阻抗的故障元件判别原理，就能够克服这个缺陷。
总结
综上所述，随着经济的发展，陕西省的智能电网迅速地发展起来。对于其运行的过程中所产生的各种问题，采用广域继电保护装置，基于在线自适应整定和基于故障元件判别两种途径，可以使技术方案更为完整。通过提高后备保护的灵敏度，从而提高广域保护的可靠性。
参考文献
[1]尹项根，李振兴，刘颖彤，刘宝.广域继电保护及其故障元件判别问题的探讨[J].电力系统保护与控制，2012.40（05）.
[2]周可，曾超，周波.广域继电保护及其故障元件判别问题初探[J].电源技术应用，2013（05）.
【关键词】广域继电保护；故障元件；判别
在国内曾经发生过大面积停电事故，这主要是由于电网的继电保护出现保护误动作造成的。另外，传统的继电保护装置在系统的结构设计上较为复杂，其保护定值的确定主要选用了离线整定的方式。继电保护既要具有对电网故障的敏感性，而且还要符合选择性的要求，那么，传统继电保护装置由于灵敏度不高，而且无法兼顾选择性的要求。此外，传统继电保护装置需要人工修改定值，使定值的性能很难处于最佳状态，而且还会由于人工操作上的不准确而留下安全隐患。随着高端技术被应用到继电保护装置的研制当中，广域继电应运而生。广域继电保护装置摒弃了传统继电保护所存在的问题，从设计到操作都已经简化，而且对于故障能够快速识别，并做出有效的判断。
一、传统继电保护的弊端
（一）传统继电保护所存在的误动作风险
如果继电保护装置出现误动作的现象，就会妨碍到电网正常运行，甚至造成重大的事故。使用传统的继电保护装置，就会存在这种潜在的弊端，主要发生在运行的时候，由于电网的结构突然改变，出现了负荷潮流转移，并因此而导致继电保护装置跳闸。从原理上来解释，继电保护装置的保护功能形成是由于其自身所储存的信息所决定的。当电网在运行的过程中，出现相违背的信息，就会产生跳闸保护的动作。而事实上，整个电网运营尚处在正常状态，并没有出现故障。要使继电保护装置对于电网故障进行有效判断，就需要获取更多的有关系统运行变化和被保护设备区域的各种信息，以避免继电保护装置产生误动作。
（二）后备保护性能欠缺
传统的继电保护装置，对于现代化的电网运行来讲，其后备保护装置性能已经缺少适应性。传统的继电保护装置，其整定配存在着一定的局限性。特别是运行方式如果出现变化，即使电网处于正常的运行状态，也会产生跳闸。如果是网架结构出现大幅度的改变，继电保护接到信息之后，也会因为与自身所存储的信息不符合而产生误动作。后备保护性能失去了有效性，还容易导致延时过长，如果因此而出现事故，则会威胁到系统安全。
（三）后备保护设计繁琐
现代的电网，无论是结构的设计上，还是运行的方式上，都趋于复杂化，在后备保护的设计上也很复杂。后备保护间的动作值，要保证其在短时间内做出正确的选择，仅仅依赖于延时或者就地检测的形式，显然是不够的。在后备保护配置的设计应尽量简化，使主保护的对策加强，而后备保护予以配合，则可以提高判断有效性。但是，对于传统的继电保护装置而言，由于其设计基本原理的单一性，即便是采用了双套主保护，出现误动作还是很难避免。
二、广域继电保护实现途径
为了使传统继电保护所存在的弊端得以改善，并且根据现代化电网的运行需要实施有效继电保护，很多的研究学者开始着手广域继电保护装置的研究。虽然从广域继电保护本身而言，其尚处在技术研究阶段，但是基于广域信息，就可以使一些传统继电保所遇到的一些难题得以解决，充分地显示出广域继电保护的优越性能。基于目前的技术条件，要实现广域继电保护功能，可以从两类辅助途径进行研究，即基于在线自适应整定原理的广域继电保护（OAS途径）和基于故障元件判别原理的广域继电保护（FEI途径）。
（一）基于在线自适应整定原理的广域继电保护（OAS途径）
选择使用OAS途径的继电保护装置，其作用在于，对于应用中的广域继电保护的适配问题可以有效制止。那么，其在处于工作状态的时候，就会以事件触发作为基础，跟踪电网的运行，通过对运行方式的分析，计算出保护定值，并且进行在线处理。通过OAS途径的继电保护装置，其保护的灵敏度会有所提升。
（二）基于故障元件判别原理的广域继电保护（FEI途径）
选择使用OAS途径的继电保护装置，其作用在于，当电网处于运行状态的时候，可以有效地确定元件的故障点，并且对故障的状态进行确定。能够做出这些判断的原因在于，广域继电保护装置对于广域多点测量信息的敏感度比较高。其对于电网运行系统中的各种故障都能够通过故障点所传送出来的信息进行判别，并且选取有效的处理方式。与在线自适应整定原理的广域继电保护途径相比，对于元件故障的判别采用故障元件判别原理的广域继电保护的途径，可以省去整定计算的过程。其优势在于，能够在较短的时间内控制好广域后备动作，并确保广域后备保护的有效选取。
三、故障元件判别相关问题分析
（一）基于故障电压分布的故障元件判别
利用故障电压分布的故障元件判别原理，可以使广域后备保护获得两侧电压故障分量。外部线路如果出现故障，可以对任意一侧的电压故障进行测算，与所估算的数值是一致的。内部线路故障，则在测量值和估算值出现很大差异的，至少会出现在一侧电压故障分量。以此为判别原理，对故障元件进行判别，一般会采用三种判别元件，即零序分量判别元件、正序故障分量和负序分量。线路两侧一共是六种元件，可以综合利用起来，以对线路中所出现的故障，诸如接地故障、三项短路故障等等进行有效判别。
（二）基于广域综合阻抗的故障元件判别
广域继电保护区域中，综合阻抗定义为：（N：边界母线数目；M：线路数目）
与普通的电流差动相比，广域电流差动保护很容易受到线路的影响。一旦因此而导致灵敏度降低，就会干扰其对故障的判断力。采用广域综合阻抗的故障元件判别原理，就能够克服这个缺陷。
总结
综上所述，随着经济的发展，陕西省的智能电网迅速地发展起来。对于其运行的过程中所产生的各种问题，采用广域继电保护装置，基于在线自适应整定和基于故障元件判别两种途径，可以使技术方案更为完整。通过提高后备保护的灵敏度，从而提高广域保护的可靠性。
参考文献
[1]尹项根，李振兴，刘颖彤，刘宝.广域继电保护及其故障元件判别问题的探讨[J].电力系统保护与控制，2012.40（05）.
[2]周可，曾超，周波.广域继电保护及其故障元件判别问题初探[J].电源技术应用，2013（05）.