Линиялық корғау релегі Микропроцессордық негізде жасалған линиялық корғау шешімі

1. Қысқаша және Фон​
   Электр желілерінің құрылымының өзара қаттылауы, әсіресе ультра-жоғары напрямдагы жүздік ток (UHVDC) передачасының дамуы, жаңартылатын энергия бөлшектерінің ірі өлшемде интеграциясы және көптеген параллель передача линиялары ортаға шығуымен, передача линияларының қорғауына қойылатын талаптар тарихи деңгейге жетті. Негізгі қиындық - қатысты екі маңызды талапты бірден қанағаттандыруда: қатынастар арқылы система стабилдету үшін қорғау құрылғыларының өте жылдам әрекет етуі мен жеңіл емес триппинг мен қатынас салыстыруын басқару. Бұл қарама-каршылық, әсіресе параллель екі циклдік линиялар сияқты қатты желілерде, әдетте жаңа қолданыстағы қорғау принциптеріне қатысты шектеулер болады.

Бұл шешім қалыптастырылған микрокомпьютерлік қорғау технологиясын қолданады, үш негізгі модулді интеграциялайды: дайындық деңгейінің өзгерісінің аралық қорғауы, екі терминалдық жүріп өту воласының қатынас орнын анықтауы және адаптивті автоматты қайта жабу стратегиялары. Оның мақсаты - линия қорғауының денсаулығын, жылдамдығын және акылдылығын толығымен арттыру, мүмкіндігін және акылды желін құруға маңызды қолдау беру.

​2. Негізгі Қиындықтарды Талдау​

• ​Жылдамдық пен өзгеріс арасындағы қарама-каршылық: Әдетте өзгеріс арқылы қорғау құрылғыларының қолданылуы керек, бірақ бұл система стабилдету үшін өте жылдам қатынас анықтауына қарама-каршы болады.
• ​Параллель екі циклдік линияларда өзара қатынас анықтау: Екі циклдік линиялар арасындағы өзара индукция қатынас өзгертілерін қатты етеді, әдетте қатынас анықтау әдістерінің дәлдігін өте азайтады және қатынас анықтау және энергия қайта қосуына қатынас етеді.
• ​Жаңартылатын энергия интеграциясынан туындайтын белгісіздік: Шамал және күн энергиясы электростанцияларының интеграциясы кіріспе ток деңгейін және қасиеттерін өзгертуі мүмкін, бұл қорғау құрылғыларының қатынас етуіне немесе қатынас етпей қалуына әкелуі мүмкін. Сонымен қатар, олардың өсу өзгерісі адаптивті автоматты қайта жабу стратегияларының жетістігіне қолқа алуды қиындастырады.

​3. Шешімнің Негізгі Технологиялары​

​3.1 Дайындық деңгейінің өзгерісінің аралық қорғауы (ΔZ қорғау)​​

• ​Техникалық Принцип: Бұл технология нормаль системаның жұмысы уақытында жүк токтарына әсер етпейді. Ол қатынас уақытында пайда болған дайындық деңгейінің өзгерісінің токтарын қолданып, қатынас импедансын есептейді. Жоғары бастау порогтарымен, ол бастапқы бағытталған, өте өзгеріс, және системаның осцилляциясына және аралық кедергілерге әсер етпейді.
• ​Жетістік Аяқталуы:
• Өте жылдам жұмыс: Өте жылдам жауап, әдетте 10мс-тан аз уақыт ішінде жұмыс істейді.
• Жоғары ресми: Жүк токтарының әсерінен туындайтын қатынас етулерінен қорғау.
• ​Қолданыс түрі: ±800кВ UHVDC передача линиясында, бұл технология жақын қатынас үшін барлық қатынас өшіру уақытын (қорғау жұмысы + автоматты құралды қайта жабу) 80мс-қа дейін азайтты, UHVDC системасының кезекті стабилдетуін өте арттыру.

​3.2 Екі терминалдық жүріп өту воласының қатынас орнын анықтауы​

• ​Техникалық Принцип: Қатынас жүріп өту воласын жаратады, ол линияның екі жағына қарай өтеді. Жоғары дәлдікті GPS/BDS синхронизациялық сағаттарын қолданып, екі жағындағы қорғау құрылғылары басқарма токтарының (t1 және t2) келу уақытын дәл түрде жазып, L = (v * Δt) / 2 формуласын қолданып, қатынас орнын дәл есептейді, мұнда v - воланың жылдамдығы, Δt = |t1 - t2|.
• ​Жетістік Аяқталуы:
• Өте дәл: Линияның өзара индукциясы, системаның жұмыс режимі, аралық кедергілер немесе ток трансформаторының (CT) қысынуына қатынас етпейді.
• Параметрлерге тәуелсіз: Линия импеданс параметрлеріне тәуелсіз, әдетте қолданылатын импеданс әдістерінің параметрлерінің дәл емесінен туындайтын қателерді жою.
• ​Қолданыс түрі: 500кВ екі циклдік линияда, бұл технология қатынас орнын 200 метрге дейін азайтты, әдетте қолданылатын бір жағынан импеданс әдістеріне салыстыру үшін 80% артық дәлдікке әкелді. Бұл қатынас анықтау және техниканы қызметкерлерге қолдану үшін өте ыңғайлы болады.

​3.3 Адаптивті автоматты қайта жабу стратегиясы​

• ​Техникалық Принцип: Микрокомпьютерлік қорғау құрылғысы қатынас түрлерін (қауіпсіз немесе тұрақты) зияткерлік айырбастайды:
1. ​Қауіпсіз қатынастар: Автоматты құралды қайта жабу үшін, линия диэлектрикалық қаттылығы өзін қайта қалыптастырады. Құрылғы изоляция қайта қалыптастыруын анықтап, қайта жабу командалығын тез өткізеді.
2. ​Тұрақты қатынастар: Құрылғы ұзақ уақыт қатынас қалуын анықтап, қайта жабуды қолданбау арқылы екінші автоматты құралды қайта жабуын басқарады, құрылғылардың қауіпсіздігін қамтамасыз етеді.
   Сонымен қатар, стратегия реалдық уақыттағы системаның абалына (мисалы, жаңартылатын энергия өнімдерінің бөлігі) қарай қайта жабу үшін өлшемдерін динамикалық өзгерту қажет, бұл системаның қайта қалыптастыру қасиеттеріне сәйкес келеді.
• ​Жетістік Аяқталуы:

• Жетістіктерді арттыру: Тұрақты қатынас үшін қайта жабу қолданбау арқылы, қайта жабу жетістіктерін өте арттыру, энергия қосу қауіпсіздігін жою.
• Тәсірді азайту: Системага қажетсіз екінші шоктарды қолданбау, құрылғыларды қорғау.

• ​Қолданыс түрі: Маңызды шамал фермасы шығу линиясында қолданылғанда, қайта жабу жетістігі 72% дан 93% -ке дейін артты, қауіпсіз линия қатынастарынан туындайтын шамал турбиналарының бөлісуін өте азайту.

​4. Шешімнің Маңыздылығын Көрсету​
Бұл интегралланған микрокомпьютерлік қорғау шешімі үш негізгі технологияларының синергиялық қолданысы арқылы клиенттерге маңызды құндылықты ұсынады:

1. ​Системаның стабилдетуін арттыру: Өте жылдам қорғау қатынас үшін тез қолданылады, сетка стабилдету үшін маңызды уақытты қамтамасыз етеді.
2. ​Энергия қосу қауіпсіздігін жақсарту: Ақылды адаптивті автоматты қайта жабу максималды энергия қосуға қолданылады, өту уақытын және өсімдіктерді азайту.
3. ​Ис-қимылының үздігін арттыру: Жоғары дәлдікті қатынас орны тексеру үшін "линия қадаңдау" - "нүкте қадаңдау" үшін өзгерту, өте өту құнын және уақытын азайту.
4. ​Жаңа энергия системаларына қолданылатын: Оның өте жақсы жұмыс үшін ол қатты модерн сетка сценарийлеріне өте қолайлы, UHVDC, жаңартылатын энергия интеграциясы және бірнеше циклдік линиялары.