電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置運行可靠性指標(biāo)的探討研究

摘 ?要 ?電力作為人類社會發(fā)展中不可或缺的二次能源，對人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生著不可磨滅的影響。當(dāng)下，科技更新腳步加快，電力系統(tǒng)的升級對電力繼電保護(hù)裝置有了更深層次的要求，繼電保護(hù)裝置運行的可靠性指標(biāo)對電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性發(fā)揮著重要作用，繼電保護(hù)裝置的計算細(xì)則，流程與準(zhǔn)確性直接關(guān)系到電力系統(tǒng)運行的可靠性指標(biāo)預(yù)算。為此，本文通過繼電保護(hù)裝置的概述，引出繼電保護(hù)裝置的運行狀態(tài)，并針對其可靠性指標(biāo)和運行優(yōu)化措施提出相應(yīng)建議。

關(guān)鍵詞 ?電力系統(tǒng);繼電保護(hù);裝置運行;可靠性指標(biāo)

中圖分類號：TM774 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1671-7597（2014）22-0046-01

十九世紀(jì)六十年代到八十年代之間，繼電保護(hù)技術(shù)最為典型的代表作就是晶體管。而在十九世紀(jì)八十年代到九十年代之間，集成電路的保護(hù)技術(shù)在國內(nèi)首屈一指，直到一九八四年，在我國科研所專家和高等院校對電力的進(jìn)一步研究下，綜合電論全面應(yīng)用于實踐，最終輸電電路中的微機保護(hù)被認(rèn)定后正式投產(chǎn)，隨之我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置揭開了新的一頁。

1 ?繼電保護(hù)裝置概述

繼電保護(hù)裝置主要是指電力系統(tǒng)中的線路，發(fā)電機或其它重要的電子元件在系統(tǒng)運行中突發(fā)事故，并且事故對整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行產(chǎn)生威脅，繼電保護(hù)裝置就是向管理人員傳遞故障信息的裝置，或者是針對智能系統(tǒng)診斷故障，切斷故障源電源達(dá)到保護(hù)目的，防止故障的延續(xù)擴大造成更多的損失。而在電力系統(tǒng)中存在的繼電保護(hù)裝置實際上已經(jīng)逐步擺脫傳統(tǒng)遲滯的局面，向著智能化方向不斷推進(jìn)。但是，既然系統(tǒng)存在運行就必然會有運行故障存在，人為因素的背后也會有設(shè)備老化現(xiàn)象的發(fā)生，所以，必須切實加強對電力系統(tǒng)的后期維護(hù)，保障繼電保護(hù)裝置的可靠運行。

2 ?繼電保護(hù)裝置的運行狀態(tài)

電流、繼電保護(hù)裝置、智能關(guān)開閘等都是電力系統(tǒng)中所包含的內(nèi)容，繼電保護(hù)系統(tǒng)的典型特征是串聯(lián)性，這就決定了系統(tǒng)任何一個構(gòu)件出現(xiàn)故障都會導(dǎo)致系統(tǒng)失去保護(hù)作用，也就是繼電保護(hù)裝置失去應(yīng)有的可靠性。繼電保護(hù)裝置分為正常運行和非正常運行兩種狀態(tài)，自然其可靠性指標(biāo)也分為正常和非正常兩種。正常運行就是指電力系統(tǒng)經(jīng)過設(shè)計整合，試驗并成功應(yīng)用的狀態(tài)，傳統(tǒng)的繼電裝置把正常運行定義為保護(hù)區(qū)內(nèi)故障的正確運動次數(shù)和總運動次數(shù)之比，把不正確運行狀態(tài)定義為保護(hù)區(qū)內(nèi)外故障不動誤動次數(shù)總和和總動作次數(shù)的比例。也有諸多專家在學(xué)術(shù)界對其定義產(chǎn)生質(zhì)疑，正反方向區(qū)外動作與不動作應(yīng)該分別劃分在正反運動次數(shù)內(nèi)，而不應(yīng)單獨列入一處，否則將會產(chǎn)生諸多不正確的計算結(jié)果。繼電保護(hù)裝置的存在狀態(tài)無非正確與否兩種，但是，筆者認(rèn)為正常運行中就應(yīng)該包括正反區(qū)外故障和正常區(qū)外運行的不動作狀態(tài)。

3 ?電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置運行的可靠性指標(biāo)

根據(jù)繼電保護(hù)裝置在運行中呈現(xiàn)出來的種種狀態(tài)，可以得出在國內(nèi)運行的電力系統(tǒng)中，衡量繼電保護(hù)裝置可靠性指標(biāo)的典型代表主要有PC，PC又分成123三種類型，分別代表系統(tǒng)故障的準(zhǔn)確行為概率，正反雙向區(qū)外故障行為錯誤率，系統(tǒng)穩(wěn)定運行時的無動作率。假若把繼電保護(hù)裝置的動作次數(shù)設(shè)定為K，那么以上三種動作類型就可用K1，K2，K3表示，因此可得出：K=K1+K2+K3，但是，其中電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置正常運轉(zhuǎn)行為無法給出確定值進(jìn)行預(yù)算，因此，將其暫時列為：PC=K1+K2/K+E。另外，在電站預(yù)期感應(yīng)器與實際的變比中，如果變壓器左右兩側(cè)感應(yīng)器的變比與變壓器變比一致，在回路穩(wěn)定運行中就沒有電流存在。實際工作很難達(dá)到這一要求，因為預(yù)期的感應(yīng)器變比無法和實際應(yīng)用匹配，在調(diào)試過程中，也會對變壓產(chǎn)生一定影響，無法穩(wěn)定數(shù)值。在計算過程中，通過對變壓器一側(cè)的電流進(jìn)行測量，根據(jù)TA變比得出Kb再進(jìn)行二次輸入就可進(jìn)入保護(hù)裝置，最后通過繼電裝置軟件計算得出結(jié)果，消除電流差距，實現(xiàn)電流之間的平衡，保障電力系統(tǒng)更好的運行。

4 ?電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置運行可靠性指標(biāo)的優(yōu)化措施

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置運行的可靠性指標(biāo)對于電力系統(tǒng)的正常運行和可靠性指標(biāo)的正確評估有重要意義，直接關(guān)系到繼電保護(hù)裝置的改進(jìn)程度。筆者針對其可靠性計算的優(yōu)化提出如下優(yōu)化建議：

1）可靠性計算指標(biāo)規(guī)范化。首先要將區(qū)外正確無運行行為的狀態(tài)納入繼電保護(hù)裝置的正常運行的指標(biāo)范圍內(nèi)，這樣可以正確高效的促進(jìn)性能指標(biāo)和系統(tǒng)的進(jìn)一步完善。其次要對正確工作率的指標(biāo)進(jìn)行精細(xì)劃分，詳細(xì)標(biāo)注區(qū)內(nèi)外正確與不正確動作的概念，甚至正反方向也要進(jìn)行區(qū)分，對故障和正常運動時的行為和誤動元素進(jìn)行甄別，幫助相關(guān)管理研究人員對繼電保護(hù)裝置深層次研究。但是，怎樣更好的對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的可靠性指標(biāo)進(jìn)行合理計算，是需要業(yè)內(nèi)人士長遠(yuǎn)探討改進(jìn)的大課題。

2）人工智能技術(shù)的應(yīng)用。人工智能控制器更便于操作，不需要控制對象的模型。人工智能控制器可以自己去進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)各部分響應(yīng)時間和下降時間的不同做出判斷。比如說模糊邏輯控制器要比高級PID還要快四倍左右，在提升上也要快到兩倍左右。相比于古典控制器，人工智能的更容易使人接收。人工的智能化技術(shù)對于傳統(tǒng)的智能技術(shù)來說，可以忽略掉很多不確定的影響因素，根據(jù)自身的性能來調(diào)整數(shù)據(jù)分析狀態(tài)。在現(xiàn)場不需要諸多專家的現(xiàn)場指導(dǎo)也可以根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)來自動完成一系列操作，甚至達(dá)到語音操控的功能。不同的智能化技術(shù)使用要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況來決斷，例如相對于某些特殊的對象，不采用人工智能的方法也照樣可以達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)效果，但是對于一些其他的操作對象來說就不然。要實現(xiàn)諸多的自動化工序，還需要穩(wěn)定的系統(tǒng)技術(shù)才能夠達(dá)到。

5 ?結(jié)束語

綜上所述，國內(nèi)用電用戶和需求不斷增大，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置如果還能通過圖像監(jiān)控結(jié)合工作人員操作經(jīng)驗的優(yōu)勢和遠(yuǎn)程技術(shù)，也可以避免操作失誤，減少系統(tǒng)故障造成的損失。通過圖像監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測及警報來監(jiān)測現(xiàn)場設(shè)備的安全，可以起到保護(hù)和預(yù)警的作用，系統(tǒng)信息數(shù)字化可使計算部門能夠擺脫庫房式管理方法。數(shù)據(jù)的排列完全虛擬化，按照設(shè)定的軟件程序進(jìn)行整理排序而輸出，有利于提高信息的收集和使用效率，促進(jìn)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定運行。

參考文獻(xiàn)

[1]王孔耀.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置運行可靠性指標(biāo)探討[J].科技風(fēng)，2011（06）：08.

[2]劉云根.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動化裝置的可靠性分析[J].機電信息，2012（06）：07.

[3]勞海軍.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置運行可靠性探討[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2012（07）：03-07.

作者簡介

陳增賢（1978-），工程師，國網(wǎng)浙江瑞安市供電有限責(zé)任公司，研究方向：電力工程技術(shù)。endprint