Подстанциялардың екінші құрылғыларының релейдік коррекция схемасында жасырын қателерді автоматты табу әдісі туралы зерттеу

I. Кіріспе

Релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурының аномалды іске қосылуы электр энергия жүйесіне ол жөнде тәсір етеді. Бір жағынан, релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контуры - электр энергия жүйесінің маңызды бөлігі, оның негізгі функциясы - энергия жүйесінің стабилді қызмет көрсетуін қамтамасыз ету. Егер екінші сыйымдылық контурдің іске қосылуы аномал болса, бұл энергия жүйесінің стабилдігін азайтып, деңгейлердің пайда болу мүмкіндігін арттыруға әкелуі мүмкін.

Сонымен қатар, релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурының аномалды іске қосылуы қорғау құрылғысының дұрыс жұмыс істеугенін же қолданылмауын жаратуы мүмкін, сонымен қатар, энергия жүйесінің қауіптілігін арттыруы мүмкін. Мысалы, қатарда қысқа шекіл деңгейі пайда болғанда, егер релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурының аномалды іске қосылуы қорғау құрылғысының уақытында деңгейді жоюға қолданылмаса, бұл әдетте жабдықтардың зиянdarына және отауға әкелуі мүмкін. Сондықтан, цепьдегі жабық деңгейлерді табиғатты түрде анықтау өте қажет.

Ся Тонжжао және т.б. бірнеше параметрлердің ақпаратына негізделген подстанция релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурындағы жабық деңгейлерді анықтау ықтималын ұсынды. Бірнеше параметрлердің ақпаратын жинау арқылы, релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурының іске қосылуына толық талдау жүргізіледі, бұл жабық деңгейлерді дәлірек анықтауға, деңгейлерді анықтаудың дәлдігі мен икемділігін жақсартады және уақытында потенциалды қауіпсіздік ризиктерін анықтау және шешуге көмектеседі. Бірақ, бұл ықтималдылық деректерді өңдеудің түрін және көлемін әр түрлі өсуіне әкеледі.

Ян Юхан PLC технологиясына негізделген подстанция релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурындағы деңгейлерді анықтау ықтималдылығын ұсынды. PLC технологиясының жиі программалануы, жоғары икемділігі және күшті кеңейтілуін пайдалану арқылы, деңгейлерді анықтаудың автоматтандыру деңгейі мен интеллектуалдық деңгейін жақсартады, және релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурының іске қосылуын уақытында бақылауға мүмкіндік береді, бұл энергия жүйесінің қауіпсіздігі мен стабилдігін жақсартуда жақсы қолданылатын нәтиже береді. Бірақ, нақты қолдану кезінде, PLC технологиясына сәйкес жабдықтар мен бағдарламалардың қолдануы қажет, бұл энергия жүйесінің құнын және қиындығын арттырады.

Жоғарыда айтылғанға негізделе отырып, бұл жұмыста подстанция релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурындағы жабық деңгейлерді автоматты түрде анықтау ықтималдылығы туралы зерттеу ұсынылады, және құрылған анықтау ықтималдылығының салыстырмалы тест өндірістік артықшылығында қолданылатын қасиеттері талдау және тексеріледі.

II. Подстанция релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурындағы жабық деңгейлерді автоматты түрде анықтау схемасын құру
2.1 Релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурының деңгейлер ассоциациялық аймағын талдау

Релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурының іске қосылуының деңгейлерін шешу процесінде, әртүрлі компоненттердің арасындағы байланыстар [3] себебі. Сондықтан, егер жабық деңгейлер пайда болса, сәйкес макроскопиялық көріністер конкретті деңгейлердің орнына шектелмейді. Осы жағдайда, бұл жұмыста алдын ала релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурының деңгейлер ассоциациялық аймағын талдайды [4]. Дайындалған қажетті функция арқылы, бастапқы деңгейлерді анықтау есебін объекттық функцияның оптималь фитнес-функциясын есептеу есебіне айналдырылады. Сонымен, релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурының нақты іске қосылу ақпаратына негізделген, екінші сыйымдылық контурының деңгейлері бағаланады.

Релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурының конкретті деңгейлер ассоциациялық аймағы үшін, бұл жұмыс релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурының нақты іске қосылу ақпараты мен күтілетін мәндердің ұқсастығын өлшеу стандарты ретінде қолданады. Цепте жалпы ағымды есептеу кезінде, цепте әртүрлі тармактардың ағымдарын қосу қажет болуы мүмкін, бұл уақытта қосындының жоғары және төмен шектері тармактардың ағымдарының санына сәйкес келеді. Жоғарыда айтылған ықтималдылық арқылы, релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурының деңгейлер ассоциациялық аймағын талдау жүргізіледі, бұл кейінгі жабық деңгейлерді анықтау үшін қолданылатын негіз болып табылады .

2.2 Релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурындағы жабық деңгейлерді анықтау

Таб.1 Әртүрлі деңгейлердің цеп деңгейлер критерийлерінің өзгешелік мәндерінің шығыс нәтижелерінің салыстырмалы кестесі

I. Тест нәтижелерін талдау

Кестеде көрсетілген тест нәтижелерінен көрінетінімен, үш әртүрлі анықтау ықтималдылығынан, әдебиет [1] ұсынылған бірнеше параметрлердің ақпаратына негізделген подстанция релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурындағы жабық деңгейлерді анықтау ықтималдылығы жоғары деңгейлерді анықтауда жақсы нәтиже береді. Егер өлшеу цепінің жалпы қате деңгейі 10.0%ден төмен болса, цеп деңгейлер критерийлерінің өзгешелік мәндерінің шығыс нәтижесі көпшіліктен төмен, бұл нақты деңгейлерді анықтау үшін қателіктері бар.

Әдебиет [2] ұсынылған PLC технологиясына негізделген подстанция релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурындағы деңгейлерді анықтау ықтималдылығы үшін, цеп деңгейлер критерийлерінің өзгешелік мәндерінің шығыс нәтижелері қатарлы болады, бірақ жалпы мәндерде жақсарту мүмкіндігі бар.

Соққысында, бұл жұмыста құрылған анықтау ықтималдылығы бойынша, цеп деңгейлер критерийлерінің өзгешелік мәндерінің шығыс нәтижелері әрқашан 0.12 A-дан жоғары, максималды мән 0.22 A-дан астам, бұл релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурының жабық деңгейлер құрылғысын дәлірек білдіреді. Бақылау тобымен салыстыру үшін, стабилділік және адаптивтілік қарағанда көрінетін артықшылықтары бар.

Анықталған анықтау ықтималдылығының қасиеттерін талдау кезінде, PSCAD/EMTDC-де подстанция релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурының модельі құрылды. Тактық құрылған кезінде, нақты қорғау типтері, электр құрылғыларының модельдері және іске қосылу параметрлері толық ескерілді.

II. Қолдану тесттері
2.1 Тест дайындалуы

Типтік өткізгіш сызыққа негізделген, қашықтықты қорғау құрылғыландырылды және релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контуры ретінде қолданылды. Тактық іске қосылу параметрлерін құрылған кезінде, импеданс диапазоны сызықтың импедансының 80% - 120%-іне қояды; күтем уақыты 0.1 с, іске қосылу уақыты 0.02 с; іске қосылу қасиеті төртбұрыштық қасиет қолданылды, бұл қорғау аймағында деңгей пайда болғанда икемді, қорғау аймағында төмен деңгей пайда болғанда икемді емес қызмет етеді; егер напряжение номиналдық напряжениеден 80% төмен болса, қорғау блокталады, өйткені әртүрлі төмен напряжение деңгейінде қате іске қосылуын талау қажет. CT-тің трансформация саласы 1000:1, номиналдық ағым 1.0 А болып қойылды. PT-тің трансформация саласы 10000:1, номиналдық напряжение 100 кВ болып қойылды. Фильтр құрылған кезінде, төменгі өткізгіш фильтр қолданылды, және кесу дауыс саласы 500 Гц болып қойылды, бұл жоғары дауыс шуының қорғауға тигізген таасирін азайтуға қолданылады.

2.2 Тест схемасы

Жоғарыда айтылған тест ортасына негізделген, әдебиет [1] ұсынылған бірнеше параметрлердің ақпаратына негізделген подстанция релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурындағы жабық деңгейлерді анықтау ықтималдылығы және әдебиет [2] ұсынылған PLC технологиясына негізделген подстанция релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурындағы деңгейлерді анықтау ықтималдылығы тест үшін бақылау тобы ретінде алынды. Үш әртүрлі ықтималдылықтардың анықтау нәтижелері бірдей жұмыс шарттарында тестіленді.

Тактық тест жұмыс шарттары үшін, CT-тің орналасқан тармактың ағым өлшеу цепіні деңгейлер орны ретінде қойылды, CT-тің орналасқан тармактың өлшеу цепінің жалпы қате деңгейлері - 15%, - 10%, - 5%, + 5%, + 10%, + 15% болды. Бұл негізде, әртүрлі анықтау ықтималдылықтары арқылы шығарылған деңгейлердің цеп деңгейлер критерийлерінің өзгешелік мәндерінің таралуы есептелді.

2.3 Тест нәтижелері мен талдау

Әртүрлі анықтау ықтималдылықтары бойынша әртүрлі деңгейлердің цеп деңгейлер критерийлерінің өзгешелік мәндерінің ағым мәндерінің шығыс нәтижелері есептелді, тактық деректер нәтижелері Таб.1-де көрсетілген.

III. Жоба

Релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурының аномалды іске қосылуы - энергия жүйесіндегі энергия қызметтерінің қызмет көрсетуінің өсуіне әкелу үшін ең тікелей факторлардың бірі. Егер екінші сыйымдылық контурдағы ағым трансформаторы немесе напряжение трансформаторы деңгейлер пайда болса, бұл өлшеу қателеріне әкеледі, сонымен қатар, электр салының дәлдігіне таасир етеді.

Бұл жұмыста, подстанция релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурындағы жабық деңгейлерді автоматты түрде анықтау ықтималдылығы туралы зерттеу ұсынылады, бұл әртүрлі деңгейлерді дәл анықтауға өтуі мүмкін, және жақсы практикалық қолданылатын құны бар. Бұл жұмыста релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурының деңгейлерді анықтау ықтималдылығын зерттеу және құру арқылы, подстанцияның нақты қауіпсіздік басқаруына қолжетімді референциялар ұсыну үмітталады.

Релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурының деңгейлер ассоциациялық аймағындағы фитнес-функциямен бірге, тактық деңгейлерді анықтау процессінде, бұл жұмыс фитнес-функцияның оптималь мәнін анықтау арқылы соңғы анықтау нәтижесін шешеді. Жоғарыда айтылған ықтималдылық арқылы, релейдік қорғау құрылғының екінші сыйымдылық контурының жабық деңгейлерді анықтау және талдау жүргізіледі.