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摘要：在电力系统的安全运行中，继电保护是一项非常重要的技术，在传统的继电保护中，通信能力非常差甚至没有，基本上都是孤立的保护，都是采用离线计算整定值，在系统运行时并不能发生变化，这就使得其作用不能做到最好，灵敏性、选择性以及速动性都明显不足，不能对电力系统的要求进行满足。自适应保护系统的整定值能够在线进行计算，并可以随时进行修改，能够让保护一直保持最佳的工作状态。自适应保护系统能够通过通信网络实现自适应保护算法，对电力系统的各种运行方式变化都能够适应，能够提高供配电线路保护的选择性以及灵敏性，同时还能加强供配电线路运行的可靠性和安全性。
关键词：供配电线路；自适应保护系统；整定值
自适应保护系统能够解决传统继电保护存在的灵敏性、选择性等问题，它能够在线自动进行保护整定值的计算以及修正，使其保护功能始终能够在最佳的状态。根据功能以及所用信息的数量，自适应保护系统分为保护装置自适应和保护系统自适应两类，前者是利用本地的信号能够在一定范围内对保护动作的性能进行改善，但由于本地信息的限制，其作用范围也较小；后者是利用电网全局信息，进行保护整定值的在线计算和修改，其作用的范围也比较大，但同时需要较高的通信通道传输能力以及数据传输的实时性和准确性。
一、自适应整定算法
电力系统的运行状态并不是稳定的，且其拓扑结构的变化也比较频繁，因此，自适应算法对电力系统的运行就显得非常重要。自适应算法的作用是在电力系统发生变化时，如运行方式的变化、拓扑结构的变化、线路负荷的变化以及故障类型的变化等，继电保护系统能够自动在线对保护整定值进行修改，从而使自适应的保护性能达到最好的状态。在进行自适应保护系统整定值的计算以及修改时，需要对电力系统的各种变化因素影响以及三段式电流保护的各段整定值的配合等问题进行考虑。
把同一供配电线路自适应保护系统的整定值假设为一个集合，也就是
Dps={Ds1，Ds2，…，Dsi，…，Dsn} i，n∈N 其中Dsi代表第i个整定值。
需求取的自适应保护装置的保护整定值就是这个集合中的每一个元素Dsi。以下自适应整定计算模型可以进行描述Dsi的求取：
Dsi=f{Rs1，Rs2，…，Rsj，K1，K2，…，Ki，Cl，C2，…，Cm，X1，X2，…，Xq） j，i，m，q ∈N
其中Rsu为相邻或相关联供配电线路的保护整定值，1≤u≤j
Kv为保护整定中对应的系数，如包括返回系数、可靠系数、自启动系数、分支系数等，1≤u≤i
Cy为所保护供配电线路本身的参数，包括系统等效电源相电势、系统电源侧实际阻抗、供配电线路长度以及其单位长度阻抗等，1≤u≤m
Xz为所保护供配电线路在电力系统运行方式、拓扑结构、故障类型以及供配电线路负荷等发生变化时感应到的变化量，1≤u≤q
通过上面的自适应整定计算模型能够得知，可以把自适应保护系统的整定计算当作为多个自变量与一个因变量（整定值）的映射，这些自变量或以分散、或以连续的形式存在。当电力系统的运行方式、故障类型、拓扑结构以及供配电线路负荷等发生变化时，该计算模型就能够根据这些变化而进行自变量的变化，这就是说，在求取供配电线路自适应保护系统整定值时，只需要对自变量的变化进行考虑即可，对其进行重新整定后，就能够获得新的供配电线路保护整定值，能够很好的自动适应电力系统的各种变化。
二、自适应保护系统的通信
目前，工业以太网在电力系统中已经得到应用，自适应保护系统也会通过工业以太网进行信息的收集和传输，其传输的内容如下：
1.变电站内各个供配电线路自适应保护装置初始上电时变电站控制中心生产的数据，包括各个供配电线路的编号、保护整定值以及互感器变比等。
2.各变电站控制中心周期性生产的数据，包括线路编号及其电流、电压值，各断路器、隔离开关的位置状态等。
3.变电站内供配电线路发生故障时变电站控制中心生产的数据，包括故障线路的编号、类型、发生时间等，同时还包括发生故障线路的电压、电流值等。
4.变电站内供配电线路自适应保护装置保护整定值发生变化时变电站控制中心生产的数据，包括线路编号及其各保护整定值。
5.集控中心生产的数据，包括设置、控制以及报警等信息。
工业以太网的传送延时包括：
1.由发送者到交换机之间的物理距离决定着其传送数据第1位所需的传播延时Tfp
2.交换机接收所有帧所需的时间Trv
3.清除输入缓冲器内所有帧所需的时间Tci
4.清除输出缓冲器内所有帧所需的时间Tco
5.交换机与接收者之间的物理距离决定着二者之间的最后一位数据传送所需的传播延时Tlp。电信号在导线中的传输速度约为2x108m/s。输入和输出缓冲器行为的影响着Trv，Tci，Tco。
变电站内通信网络传输时间需要对以下几点进行满足：设备层与间隔层之间、间隔层内各设备之间、间隔层各间隔单元之间为1ms-100 ms，间隔层与变电站层之间为10 ms-1000 ms，变电站层各设备之间、变电站与控制中心之间为1000 ms。但目前的工业以太网由于其采用的方式为先进先出，使得现缓冲器溢出的现象频繁发生，而造成数据包丢失，降低了网络通信的稳定性和实时性，因此，为了能够满足自适应保护系统的要求，对工业以太网的研究和技术改革还需要不断的进行，以让其实时性和可靠性得到进一步提高，从而让自适应保护系统能够发挥其最佳作用。
结束语：
由于篇幅有限，本文只能对自适应保护系统的整定值计算以及通信进行简单的叙述，在实际应用中，自适应保护系统有非常复杂的结构，也不是短短几千字就能够说的明白。
综上所述，自适应保护系统可以解决传统继电保护存在的灵敏性、选择性等问题，它能够在线自动进行保护整定值的计算以及修正，使其保护功能一直处于在最佳的状态。自适应保护系统的整定值计算能够随着电力系统在运行中发生的各种变化而变化，对整定值进行随时调整，以保证自适应保护系统的正常工作；工业以太网虽然已经在电网中得到应用，但其采用的方式为先进先出，使得现缓冲器溢出的现象频繁发生，而造成数据包丢失，降低了网络通信的稳定性和实时性，还需进一步进行研究。
参考文献：
[1]徐成斌，孙一民.数字化变电站过程层GOOSE通信方案.电力系统自动化，2007，31（9）：91-94.
[2]肖白，束洪春，穆钢，等.基于模极大值理论的配电网接地保护研究.继电器.2004， 32（10）： 3639
作者简介：常立勇 华电重工股份有限公司 1977年 本科学历 机电一体化专业
关键词：供配电线路；自适应保护系统；整定值
自适应保护系统能够解决传统继电保护存在的灵敏性、选择性等问题，它能够在线自动进行保护整定值的计算以及修正，使其保护功能始终能够在最佳的状态。根据功能以及所用信息的数量，自适应保护系统分为保护装置自适应和保护系统自适应两类，前者是利用本地的信号能够在一定范围内对保护动作的性能进行改善，但由于本地信息的限制，其作用范围也较小；后者是利用电网全局信息，进行保护整定值的在线计算和修改，其作用的范围也比较大，但同时需要较高的通信通道传输能力以及数据传输的实时性和准确性。
一、自适应整定算法
电力系统的运行状态并不是稳定的，且其拓扑结构的变化也比较频繁，因此，自适应算法对电力系统的运行就显得非常重要。自适应算法的作用是在电力系统发生变化时，如运行方式的变化、拓扑结构的变化、线路负荷的变化以及故障类型的变化等，继电保护系统能够自动在线对保护整定值进行修改，从而使自适应的保护性能达到最好的状态。在进行自适应保护系统整定值的计算以及修改时，需要对电力系统的各种变化因素影响以及三段式电流保护的各段整定值的配合等问题进行考虑。
把同一供配电线路自适应保护系统的整定值假设为一个集合，也就是
Dps={Ds1，Ds2，…，Dsi，…，Dsn} i，n∈N 其中Dsi代表第i个整定值。
需求取的自适应保护装置的保护整定值就是这个集合中的每一个元素Dsi。以下自适应整定计算模型可以进行描述Dsi的求取：
Dsi=f{Rs1，Rs2，…，Rsj，K1，K2，…，Ki，Cl，C2，…，Cm，X1，X2，…，Xq） j，i，m，q ∈N
其中Rsu为相邻或相关联供配电线路的保护整定值，1≤u≤j
Kv为保护整定中对应的系数，如包括返回系数、可靠系数、自启动系数、分支系数等，1≤u≤i
Cy为所保护供配电线路本身的参数，包括系统等效电源相电势、系统电源侧实际阻抗、供配电线路长度以及其单位长度阻抗等，1≤u≤m
Xz为所保护供配电线路在电力系统运行方式、拓扑结构、故障类型以及供配电线路负荷等发生变化时感应到的变化量，1≤u≤q
通过上面的自适应整定计算模型能够得知，可以把自适应保护系统的整定计算当作为多个自变量与一个因变量（整定值）的映射，这些自变量或以分散、或以连续的形式存在。当电力系统的运行方式、故障类型、拓扑结构以及供配电线路负荷等发生变化时，该计算模型就能够根据这些变化而进行自变量的变化，这就是说，在求取供配电线路自适应保护系统整定值时，只需要对自变量的变化进行考虑即可，对其进行重新整定后，就能够获得新的供配电线路保护整定值，能够很好的自动适应电力系统的各种变化。
二、自适应保护系统的通信
目前，工业以太网在电力系统中已经得到应用，自适应保护系统也会通过工业以太网进行信息的收集和传输，其传输的内容如下：
1.变电站内各个供配电线路自适应保护装置初始上电时变电站控制中心生产的数据，包括各个供配电线路的编号、保护整定值以及互感器变比等。
2.各变电站控制中心周期性生产的数据，包括线路编号及其电流、电压值，各断路器、隔离开关的位置状态等。
3.变电站内供配电线路发生故障时变电站控制中心生产的数据，包括故障线路的编号、类型、发生时间等，同时还包括发生故障线路的电压、电流值等。
4.变电站内供配电线路自适应保护装置保护整定值发生变化时变电站控制中心生产的数据，包括线路编号及其各保护整定值。
5.集控中心生产的数据，包括设置、控制以及报警等信息。
工业以太网的传送延时包括：
1.由发送者到交换机之间的物理距离决定着其传送数据第1位所需的传播延时Tfp
2.交换机接收所有帧所需的时间Trv
3.清除输入缓冲器内所有帧所需的时间Tci
4.清除输出缓冲器内所有帧所需的时间Tco
5.交换机与接收者之间的物理距离决定着二者之间的最后一位数据传送所需的传播延时Tlp。电信号在导线中的传输速度约为2x108m/s。输入和输出缓冲器行为的影响着Trv，Tci，Tco。
变电站内通信网络传输时间需要对以下几点进行满足：设备层与间隔层之间、间隔层内各设备之间、间隔层各间隔单元之间为1ms-100 ms，间隔层与变电站层之间为10 ms-1000 ms，变电站层各设备之间、变电站与控制中心之间为1000 ms。但目前的工业以太网由于其采用的方式为先进先出，使得现缓冲器溢出的现象频繁发生，而造成数据包丢失，降低了网络通信的稳定性和实时性，因此，为了能够满足自适应保护系统的要求，对工业以太网的研究和技术改革还需要不断的进行，以让其实时性和可靠性得到进一步提高，从而让自适应保护系统能够发挥其最佳作用。
结束语：
由于篇幅有限，本文只能对自适应保护系统的整定值计算以及通信进行简单的叙述，在实际应用中，自适应保护系统有非常复杂的结构，也不是短短几千字就能够说的明白。
综上所述，自适应保护系统可以解决传统继电保护存在的灵敏性、选择性等问题，它能够在线自动进行保护整定值的计算以及修正，使其保护功能一直处于在最佳的状态。自适应保护系统的整定值计算能够随着电力系统在运行中发生的各种变化而变化，对整定值进行随时调整，以保证自适应保护系统的正常工作；工业以太网虽然已经在电网中得到应用，但其采用的方式为先进先出，使得现缓冲器溢出的现象频繁发生，而造成数据包丢失，降低了网络通信的稳定性和实时性，还需进一步进行研究。
参考文献：
[1]徐成斌，孙一民.数字化变电站过程层GOOSE通信方案.电力系统自动化，2007，31（9）：91-94.
[2]肖白，束洪春，穆钢，等.基于模极大值理论的配电网接地保护研究.继电器.2004， 32（10）： 3639
作者简介：常立勇 华电重工股份有限公司 1977年 本科学历 机电一体化专业