電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行可靠性指標(biāo)探究

羅偉

摘 要：國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，也帶動(dòng)了人們對(duì)用電量的需求，電力已經(jīng)成為全國(guó)乃至全世界日常生活中不可缺失的一部分，極大影響著人們的正常生活。隨著科技日新月異的發(fā)展，人們電力繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行要求更高，其可靠性指標(biāo)很大程度上影響著整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。因此，本文就電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行可靠性指標(biāo)進(jìn)行了相應(yīng)的研究和探討，以作參考。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)裝置；運(yùn)行可靠性指標(biāo)

在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)裝置可以保護(hù)電路和一些基礎(chǔ)元件，這樣即使部分元件發(fā)生了故障，依然不會(huì)影響到其的正常運(yùn)行。通常電力系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行可能是發(fā)電機(jī)或線路有問(wèn)題，此時(shí)，為了避免因發(fā)電機(jī)或線路故障問(wèn)題而對(duì)電力系統(tǒng)造成更大的影響，繼電保護(hù)裝置會(huì)傳送跳閘指令給控制器。但是，這些并不能保證到電力系統(tǒng)運(yùn)行就一定會(huì)趨于穩(wěn)定狀態(tài)，其穩(wěn)定性會(huì)受到很多環(huán)節(jié)和因素的影響，只有更進(jìn)一步加強(qiáng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的可靠性，才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。

1 繼電保護(hù)裝置運(yùn)行可靠性要求

1.1 時(shí)效性

時(shí)效性主要是需要繼電保護(hù)裝置可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電路運(yùn)行中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，并迅速做出反應(yīng)和正確判斷，以最快速度發(fā)出切斷指令，以將故障帶來(lái)的影響降到最低。

1.2 靈敏性

繼電保護(hù)裝置應(yīng)具備不同程度的靈敏系數(shù)，而且必須達(dá)到相關(guān)方面的規(guī)范要求。一旦出現(xiàn)線路短路等故障問(wèn)題，為了及時(shí)做出正確的判斷，就需要繼電保護(hù)裝置能根據(jù)不同故障做出相應(yīng)的反應(yīng)。

1.3 穩(wěn)定性

繼電保護(hù)裝置內(nèi)部各部件要能良好發(fā)揮出其各自的功能，并相互合作，確保繼電保護(hù)裝置能正常運(yùn)行。

1.4 選擇性

繼電保護(hù)裝置應(yīng)在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，依據(jù)故障發(fā)生時(shí)的地點(diǎn)分析、判斷出距離其最近的斷路器，及時(shí)發(fā)送出切斷指令，以確保其余電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2 繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)

繼電保護(hù)系統(tǒng)具有串聯(lián)性，一旦其中的任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，便會(huì)直接影響到繼電保護(hù)系統(tǒng)失去功效，同時(shí)也就失去了其可靠性。繼電保護(hù)裝置主要可分為兩種運(yùn)行狀態(tài)：即正常運(yùn)行與非正常運(yùn)行。正常運(yùn)行是指，電力系統(tǒng)在工作人員合理設(shè)定與整合并經(jīng)過(guò)一定量的實(shí)驗(yàn)后，所進(jìn)行的工作狀態(tài)。繼電保護(hù)裝置可靠性指標(biāo)也分為兩種狀態(tài)：正確工作率與不正確工作率。繼電保護(hù)裝置正確工作率的傳統(tǒng)定義是保護(hù)區(qū)內(nèi)的故障正確運(yùn)行次數(shù)與總運(yùn)動(dòng)次數(shù)之比，反之其不正確工作率即是指保護(hù)區(qū)內(nèi)外故障拒動(dòng)次數(shù)與總動(dòng)作次數(shù)之比。不過(guò)業(yè)界內(nèi)也有不少專家對(duì)此定義存有質(zhì)疑，認(rèn)為不應(yīng)將正反區(qū)外動(dòng)作和不動(dòng)作單獨(dú)列在一起，而是應(yīng)該將其分類劃分進(jìn)正反運(yùn)動(dòng)次數(shù)內(nèi)。但是繼電保護(hù)裝置運(yùn)行狀態(tài)只有正常和不正常這兩種，筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)將正反區(qū)外故障與正常區(qū)外運(yùn)行的不動(dòng)作狀態(tài)歸入繼電保護(hù)裝置正常運(yùn)行狀態(tài)中。

3 繼電保護(hù)裝置的可靠性指標(biāo)

就目前來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)繼電保護(hù)裝置可靠性指標(biāo)主要是PC，而PC下又可細(xì)分為PC1（系統(tǒng)故障的準(zhǔn)確行為概率）、PC2（正反雙向區(qū)2外故障不正確動(dòng)作率）、PC3（正常運(yùn)行時(shí)的無(wú)動(dòng)作率）這三種類型?？捎肗來(lái)表示繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作次數(shù)，那么則可用N1、N2、N3來(lái)分別代表這三種動(dòng)作類型，由此可知：N=N1+N2+N3。不過(guò)，由于無(wú)法準(zhǔn)確地估算出繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)行為，故而先將其列為：PC=N1+N2/N+E，其中E代指的是不正確動(dòng)作次數(shù)。同時(shí)，在電站預(yù)期感應(yīng)器和實(shí)際的變比中，若是沒(méi)有電流通在回路穩(wěn)定運(yùn)行里，則說(shuō)明變壓器左右兩側(cè)感應(yīng)器和變壓器的變比是一樣的，此要求在實(shí)際工作中并不容易滿足，畢竟預(yù)期感應(yīng)器變比很難真正匹配于實(shí)際應(yīng)用中，況且變壓會(huì)在調(diào)試的過(guò)程中發(fā)生一定變動(dòng)，數(shù)值難以穩(wěn)定下來(lái)。在計(jì)算過(guò)程中，可測(cè)量出變壓器一側(cè)的電流，由TA變比得出Kb，之后進(jìn)行二次輸入后，便可進(jìn)入保護(hù)裝置，最后在特定軟件的計(jì)算下得出結(jié)果，以實(shí)現(xiàn)電流與電流間的平衡。

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

4.1 可靠性計(jì)算指標(biāo)規(guī)范化

首先，區(qū)外正確無(wú)運(yùn)動(dòng)行為應(yīng)被包含在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行可靠性指標(biāo)當(dāng)中，它能使指標(biāo)變得更加健全與完善，從而提升可靠性評(píng)估的準(zhǔn)確性。再一個(gè)，精細(xì)劃分正確工作率的指標(biāo)也是非常有必要的，并要將標(biāo)注區(qū)內(nèi)外正確和不正確動(dòng)作的概念區(qū)分清楚，如果可以，最好正反方向也要區(qū)分清楚，甄別清楚正常與不正常運(yùn)動(dòng)行為，以便研究人員能更深層次的進(jìn)行繼電保護(hù)方面的研究。不過(guò)，實(shí)現(xiàn)其可靠性指標(biāo)的計(jì)算規(guī)范與更準(zhǔn)確性并非一朝一夕就能輕易實(shí)現(xiàn)，還是需要相關(guān)研究人員長(zhǎng)期的分析與實(shí)踐。

4.2 人工智能技術(shù)的應(yīng)用

相比較于傳統(tǒng)技術(shù)的運(yùn)用，人工智能的運(yùn)用明顯更方便、更智能，因此受到廣泛運(yùn)用。對(duì)于繼電保護(hù)裝置來(lái)說(shuō)，其不同部分的響應(yīng)與下降時(shí)間不盡相同，智能控制器可基于此自行做出相應(yīng)的調(diào)整。智能控制器比起傳統(tǒng)控制器的接收能力更好，很多不確定因素也能自動(dòng)忽略掉，然后按照本身性能做出相應(yīng)分析和調(diào)整，只要能采集到數(shù)據(jù)，不用太多人從旁指導(dǎo)也能獨(dú)立完成操作，甚至還能語(yǔ)音操控，因此，就節(jié)省掉了很多不必要的現(xiàn)場(chǎng)人力。同時(shí)，智能技術(shù)的運(yùn)用具體還是得結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行分析，就大部分控制對(duì)象來(lái)說(shuō)，人工智能技術(shù)能達(dá)到最好的效果，但是有些特殊的對(duì)象，用傳統(tǒng)控制方式同樣可以實(shí)現(xiàn)較好的效果，并不一定非要使用人工智能技術(shù)。故而，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情形，選用相對(duì)應(yīng)的控制方法，能有效保持與加強(qiáng)繼電保護(hù)裝置的平穩(wěn)運(yùn)行。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)如今，人們的用電需求更高，電力系統(tǒng)的規(guī)模更大、結(jié)構(gòu)更是繁雜，故障發(fā)生的頻率也就更高。繼電保護(hù)裝置作為電力系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)備，能有效幫助到電力系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定運(yùn)行。因此，務(wù)必加強(qiáng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行可靠性指標(biāo)，這能在很大程度上提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

參考文獻(xiàn)

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