繼電保護隱患的運行風險在線評估

摘 要：繼電保護是電力系統(tǒng)的重要保證，是電力系統(tǒng)的第一道防線，可以保證電力系統(tǒng)的正常運行，減輕電力系統(tǒng)事故對用戶供電所造成的不良影響。繼電保護隱患會造成繼電保護系統(tǒng)進行不正確的運作，嚴重危害到電力系統(tǒng)的安全運行。在對繼電保護隱患進行分析后，使用事件樹分析方法計算分析繼電保護隱患發(fā)生的幾率，并且采取一定的指標來衡量所造成的后果。文章對繼電保護隱患的運行風險進行了在線評估，對其薄弱環(huán)節(jié)提出了相應的解決對策。

關鍵詞：繼電保護隱患；運行風險；在線評估；電力系統(tǒng)

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）9-0074-02

繼電保護系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的重要保障，當電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常情況時，可以在最短時間內(nèi)向自動將故障設備從系統(tǒng)中切除，或者向工作人員發(fā)出信號，讓工作人員解決異常狀況發(fā)生的根源。繼電保護存在一定的隱患，其隱患可能會引起元件故障，造成繼電保護造出不正確的運作，引起用戶停電事故的經(jīng)常發(fā)生。本文采取事件樹分析法，結合在線風險評估法，對繼電保護運行的隱患進行了分析，對其薄弱環(huán)節(jié)提出了相應的解決對策，有利于電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定地運行。

1 繼電保護概論

隨著計算機技術和通信技術在繼電保護系統(tǒng)中的應用，繼電保護系統(tǒng)逐漸向計算機化、智能化、自動化、網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。繼電保護系統(tǒng)主要由機電保護裝置、斷路器、通訊通道和互感器等部分組成，其中任一元件在繼電保護系統(tǒng)運行時存在缺陷，都會引發(fā)一系列的不良反應，造成繼電保護造出不正確的運作。機電保護裝置硬件是否存在缺陷是無法在電網(wǎng)調(diào)度中心做出正確判斷的，所以只能對硬件的相關數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，采取概率分析進行判斷。相關調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，繼電保護隱患發(fā)生的主要原因有繼電保護定制缺乏合理性、選定的保護定值不適用于實際狀況、硬件系統(tǒng)存在的缺陷等。

2 繼電保護隱患的運行風險在線評估

2.1 采用事件樹分析法確定隱患的范圍

事件樹分析法（Event Tree Analysis，簡稱ETA），是決策樹分析法的發(fā)展（簡稱DTA），事件樹分析法按照事故發(fā)生的時間順序，從最初始的事件開始推論可能會發(fā)生的后果，從而對可能會造成不良后果的危險源進行辨識。事件發(fā)生的順序遵循著一定的因果關系，一個事件的發(fā)生可能會造成另一個事件的發(fā)生，事故的出現(xiàn)是由許多事件的發(fā)生疊加在一起的。事件樹分析法以時間為邏輯順序，起點是初始事件，把事故發(fā)展的分成一個個階段，對每個階段都進行分析，每個事件的后續(xù)事件采取完全對立的可能性，逐步向最終結果發(fā)展，以系統(tǒng)故障或者出現(xiàn)事故終點。

繼電保護存在的隱患在系統(tǒng)正常運行時不會對電網(wǎng)造成影響，但是當出現(xiàn)一個事件時，可能會引發(fā)其中存在的隱患，非常容易引起隱患的爆發(fā)，造成機電系統(tǒng)不正確的運行，為電力系統(tǒng)造成極大的損失。本文采用事件樹分析法，這種分析法分析法用樹枝狀圖表示所分析的情況，可以清晰地展現(xiàn)出事件的整個動態(tài)變化過程，還可以進行一定的計算從而得出發(fā)生事件的幾率，了解各種事件發(fā)展過程中各種狀態(tài)的發(fā)生幾率。事件樹的基本模式圖如圖1所示，由此可以對事故發(fā)生的概率進行分析，重點考慮初始事件的發(fā)生。

2.2 繼電保護隱患運行在線評估系統(tǒng)

EMS系統(tǒng)是電能管理系統(tǒng)，遵循配電系統(tǒng)的規(guī)范要求，按照用戶的需求進行低壓配電系統(tǒng)管理，具有高度自動化。使用簡單、性能卓越、較強的專業(yè)性和可靠性較高等特點。EMS系統(tǒng)可以通過遙測和遙控對電能負荷進行合理調(diào)配，有效降低電能的消耗，實現(xiàn)電能的最優(yōu)化運行，為電能管理提供了良好的條件。EMS系統(tǒng)還可以分項計量特殊用電、動力用電、電器用電、照明用電等，為部門電能節(jié)能審計提供完整的數(shù)據(jù)。SCDDA系統(tǒng)是以計算機為基礎的DCS與電力自動化監(jiān)控系統(tǒng)，在電力系統(tǒng)中應用最為廣泛，具有較為成熟的技術發(fā)展，可以對正常運行的設備進行實時監(jiān)測和控制，已實現(xiàn)設備數(shù)據(jù)采集、測量、設備控制、調(diào)節(jié)參數(shù)、信號報警等各項功能。

繼電保護系統(tǒng)可以通過EMS系統(tǒng)或者SCADA系統(tǒng)，對整個電力系統(tǒng)的每一個數(shù)據(jù)進行實時在線監(jiān)測和檢測評估，一旦其中的某一個數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏離系統(tǒng)預設時，系統(tǒng)可以在第一時間向工作人員發(fā)出警報。工作人員可以及時對電力系統(tǒng)用的繼電保護系統(tǒng)進行檢查，排除其中發(fā)生的故障或者異常狀況，如果對繼電保護系統(tǒng)實現(xiàn)在線評估，可以提高電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

2.3 繼電保護系統(tǒng)在線辨識

繼電保護系統(tǒng)的實時運行數(shù)據(jù)和保護預設定值發(fā)生偏差，造成機電保護不能正常運行，造成繼電保護裝置出現(xiàn)隱患，對電力系統(tǒng)造成不良影響。繼電保護系統(tǒng)故障、裝置元件老化、元件接觸不良、接線錯誤等系統(tǒng)硬件存在的缺陷，也會造成機電保護存在很大的隱患，不利于繼電保護的準確運行，嚴重影響到電力系統(tǒng)的運行安全。

計算機預設的電力系統(tǒng)繼電保護定值是在沒有實際運行的情況下計算出來的，是一個相對穩(wěn)定的定值，只是電力系統(tǒng)運行的最大方式和最小方式的關系計算得出，沒有充分考慮到電力系統(tǒng)的實際運行狀況。繼電保護定值計算中沒有加入電力系統(tǒng)的動態(tài)變化，不能完全反映出特殊數(shù)據(jù)，對電力系統(tǒng)的特殊運行方式不能整體反映。繼電系統(tǒng)保護定值不符合實際情況，當電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時會發(fā)出錯誤的運行或者不發(fā)出保護運行，對電力系統(tǒng)造成嚴重的損失。采取繼電保護在線辨識，及時對保護定值進行核對和評估，可以減少繼電保護的隱患，減少故障的發(fā)生，降低電力系統(tǒng)的損失。繼電保護定值的不合理性是指保護定值不符合選擇性的要求，靈敏度沒有達到要求，不合理保護定值如果在一定的范圍內(nèi)，會影響到正常的繼電器保護動作的運行。

3 繼電保護系統(tǒng)硬件缺陷的在線評估

3.1 在線評估類型

繼電保護系統(tǒng)硬件缺陷最常見的隱患類型是被保護的設備保護系統(tǒng)正常運行，因為附近的設備發(fā)生硬件損壞而造成保護誤動現(xiàn)象，硬件缺陷造成隱患容易造成跳閘現(xiàn)象，影響到電力系統(tǒng)的整體運行。另外一種繼電保護系統(tǒng)硬件缺陷的隱患類型是被保護的設備硬件損傷造成保護運行被拒絕，無法發(fā)揮正常作用，這種隱患類型很少見，但是會造成鄰近的設備保護系統(tǒng)進行支持，影響到鄰近很多設備的正常運行。還有一種繼電保護系統(tǒng)硬件缺陷的隱患類型是設備本身沒有出現(xiàn)故障或者異常狀況，但是受到了外界的干擾，繼電保護系統(tǒng)因為存在一定的設備缺陷而發(fā)生了保護拒動現(xiàn)象，造成電力系統(tǒng)跳閘現(xiàn)象，影響到電力系統(tǒng)正常、穩(wěn)定地運行。

3.2 隱患風險的在線評估

通過對相關數(shù)據(jù)和研究進行了分析，對繼電保護系統(tǒng)硬件缺陷存在的隱患風險進行了在線評估，發(fā)現(xiàn)不同的線路段存在很大差異的保護誤動風險。通過計算機的計算，可以在一個環(huán)節(jié)上就清晰地發(fā)現(xiàn)繼電保護系統(tǒng)誤動的隱患，較容易地發(fā)現(xiàn)存在隱患較多的環(huán)節(jié)，為繼電保護提供解決的方向。通過對繼電保護系統(tǒng)的硬件缺陷進行分析，評估硬件缺陷在繼電保護系統(tǒng)中運行的風險，通過相關計算和分析，發(fā)現(xiàn)在電力系統(tǒng)中繼電保護系統(tǒng)硬件缺陷存在風險的環(huán)節(jié)，幫助相關工作人員解決風險，促進電力系統(tǒng)正常、穩(wěn)定地運行，避免產(chǎn)生不必要的損失，對用戶造成不良影響。

4 結 語

電力系統(tǒng)的第一道防護線就是繼電保護系統(tǒng)，繼電保護系統(tǒng)可以保證電力系統(tǒng)正常運行，防止故障和異常狀況對電力系統(tǒng)造成不良影響。在對繼電保護隱患進行分析后，使用事件樹分析方法計算分析繼電保護隱患發(fā)生的幾率，并且對繼電保護隱患在線辨識和低通硬件缺陷進行了探討，對其薄弱環(huán)節(jié)提出了相應的解決對策，有利于電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定地運行。

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