電力系統(tǒng)繼電保護(hù)自動(dòng)化的探微

劉奮

摘要：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是由若干個(gè)繼電保護(hù)裝置組成，每個(gè)繼電保護(hù)裝置之間彼此獨(dú)立，共同保護(hù)整個(gè)電力系統(tǒng)。通過(guò)繼電保護(hù)，能夠大大減少電力系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)電氣設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用，因此，應(yīng)重視電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)，不斷研究和改進(jìn)繼電保護(hù)裝置，提升電力系統(tǒng)繼電保護(hù)可靠性，從而更好的保護(hù)電力系統(tǒng)安全。本文根據(jù)筆者工作實(shí)踐，對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)自動(dòng)化進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：電力；系統(tǒng)；繼電保護(hù)；自動(dòng)化

所謂繼電保護(hù)，就是保護(hù)電力系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)電氣設(shè)備的安全性，從而保障供電可靠性的技術(shù)。一旦電力系統(tǒng)內(nèi)部存在問(wèn)題時(shí)，繼電保護(hù)可以根據(jù)具體的情況及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障原因，并采取相應(yīng)的行動(dòng)，將產(chǎn)生故障的線(xiàn)路切斷，進(jìn)而避免故障擴(kuò)大到臨近電氣元件之中，保障整個(gè)電力系統(tǒng)的安全。

1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

1.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)可靠性分析指標(biāo)

繼電保護(hù)可靠性是電力系統(tǒng)安全的重要保障，可靠性要求電力保護(hù)裝置的質(zhì)量達(dá)標(biāo)，同時(shí)在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確切斷相應(yīng)的線(xiàn)路。在這一過(guò)程之中，對(duì)繼電保護(hù)的系統(tǒng)、設(shè)備元件等進(jìn)行考量，一般多采用馬爾科夫模型法來(lái)進(jìn)行可靠性分析，近年來(lái)也有部分電力企業(yè)采用故障樹(shù)及概率分析法來(lái)補(bǔ)充說(shuō)明電力系統(tǒng)繼電保護(hù)可靠性。大部分繼電保護(hù)可靠性分析指標(biāo)有以下幾個(gè)方面。其一，繼電保護(hù)設(shè)備平均壽命 （Mean Time To Failure，MTTF），是指小測(cè)試中的成功概率。其四，有效度（A），有效度能夠根據(jù)上述指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，從而得出有效度結(jié)果，該結(jié)果能夠反映出電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的可靠性，這一公式為：A=TMTBF/（TMTBF+TMTTR）。

1.2 提升電力系統(tǒng)繼電保護(hù)可靠性渠道

1.2.1 優(yōu)化繼電保護(hù)硬件冗余

繼電保護(hù)設(shè)備中硬件冗余的作用是容錯(cuò)，以便于在繼電保護(hù)設(shè)備中出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，能夠不影響整個(gè)繼電保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行，從而確保繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠繼續(xù)發(fā)揮其功能。因此， 為了提升電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的可靠性， 應(yīng)優(yōu)化繼電保護(hù)硬件冗余， 通過(guò)并聯(lián)、備用、表決等多種方式來(lái)改善硬件冗余系統(tǒng)， 并降低硬件冗余拒動(dòng)率。所謂拒動(dòng)率， 是指繼電保護(hù)無(wú)法按照命令執(zhí)行相應(yīng)工作的概率， 拒動(dòng)率越高， 繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性越低， 所以， 繼電保護(hù)系統(tǒng)一般都是通過(guò)降低拒動(dòng)率來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化處理。在實(shí)際操作過(guò)程中， 應(yīng)根據(jù)繼電保護(hù)系統(tǒng)的具體情況， 選擇行之有效的方式來(lái)合理優(yōu)化硬件冗余設(shè)備， 并盡量降低冗余硬件數(shù)量， 進(jìn)一步提高繼電保護(hù)可靠性。

1.2.2 提升繼電保護(hù)裝置可靠性

繼電保護(hù)裝置主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面， 分別是拒動(dòng)作和誤動(dòng)作。電力系統(tǒng)中出現(xiàn)故障時(shí)， 繼電保護(hù)應(yīng)找到故障發(fā)生位置， 并切斷該位置電路， 保障其他線(xiàn)路的正常運(yùn)行， 但是如果此時(shí)繼電保護(hù)裝置沒(méi)有按照規(guī)定切斷電路， 這種情況就被稱(chēng)之為拒動(dòng)作。誤動(dòng)作是指在繼電保護(hù)裝置切斷了沒(méi)有產(chǎn)生故障的線(xiàn)路位置。拒動(dòng)作和誤動(dòng)作是繼電保護(hù)裝置應(yīng)竭力避免的兩種動(dòng)作形式， 也是提升繼電保護(hù)裝置可靠性亟待解決的問(wèn)題?？蓪⒗^電保護(hù)配套裝置安裝在電力系統(tǒng)二次保護(hù)回路之中， 通過(guò)這種方式能夠提升繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置是用來(lái)檢測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行情況的設(shè)備， 主要針對(duì)于電力系統(tǒng)中的各個(gè)設(shè)備， 通過(guò)自動(dòng)化裝置能夠發(fā)揮出繼電保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)與功能， 繼電保護(hù)系統(tǒng)利用自動(dòng)化裝置來(lái)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行遙控、遙測(cè)及遙信， 從而保護(hù)整個(gè)電力系統(tǒng)。由此可見(jiàn)， 自動(dòng)化裝置是繼電保護(hù)系統(tǒng)的核心， 也是繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的體現(xiàn)， 繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置的可靠性與平均無(wú)故障工作時(shí)間 （MTBF） 和有效度 （A） 有關(guān)系， 通過(guò)調(diào)整自動(dòng)化裝置能夠延長(zhǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)平均無(wú)故障工作時(shí)間， 進(jìn)而提升繼電保護(hù)系統(tǒng)的有效度。

2.1 繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置管理中的問(wèn)題

自動(dòng)化裝置中存在各種繼電保護(hù)軟件， 通過(guò)合理操作和使用這些軟件， 才能夠正常保障繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置的正常運(yùn)行， 但是由于對(duì)繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置軟件管理認(rèn)識(shí)程度較低， 沒(méi)有意識(shí)到軟件對(duì)于電網(wǎng)系統(tǒng)繼電保護(hù)的重要作用， 從而忽略了軟件使用及操作規(guī)范的落實(shí)， 使相關(guān)工作人員對(duì)繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置操作不正規(guī)， 極易導(dǎo)致裝置出現(xiàn)問(wèn)題。另外， 由于缺乏必要的繼電保護(hù)操作制度， 造成繼電保護(hù)操作工作缺乏必要的約束， 尤其是系統(tǒng)中軟件的更新?lián)Q代和升級(jí)， 進(jìn)而使繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置運(yùn)行管理存在漏洞， 無(wú)法發(fā)揮出繼電保護(hù)系統(tǒng)的正常功能。

繼電保護(hù)軟件是在計(jì)算機(jī)之中進(jìn)行管理， 軟件調(diào)試和管理是繼電保護(hù)管理工作中最為重要的組成部分之一， 在軟件升級(jí)和更新之后， 應(yīng)對(duì)整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試， 了解相關(guān)軟件更新后的功能和操作方法， 才能保障后續(xù)管理工作的正常運(yùn)行。但由于缺乏相關(guān)的制度約束， 造成調(diào)試和試驗(yàn)工作缺失， 進(jìn)而造成電網(wǎng)系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)存在一定的安全隱患， 不利于系統(tǒng)未來(lái)的管理與運(yùn)行， 極大降低了系統(tǒng)的可靠性。

2.2 提升繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置可靠性渠道

2.2.1 記錄繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置初始狀態(tài)

繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置的硬件結(jié)構(gòu)和軟件功能相對(duì)復(fù)雜， 尤其是大型電力系統(tǒng)之中， 在繼電保護(hù)運(yùn)行中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)相關(guān)參數(shù)的變化， 這些變化極有可能是電力系統(tǒng)中部分裝置存在一定問(wèn)題。為了提升對(duì)電力系統(tǒng)的管理力度， 應(yīng)在繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置安裝后初始狀態(tài)記錄下來(lái)， 其中包括繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置的設(shè)計(jì)參數(shù)、運(yùn)行指標(biāo)及圖紙參數(shù)等等。在后期的管理工作中， 一旦相關(guān)參數(shù)出現(xiàn)變化， 可隨時(shí)比照初始參數(shù)， 從而了解哪些參數(shù)產(chǎn)生問(wèn)題， 并開(kāi)展相應(yīng)的調(diào)整工作， 促進(jìn)繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置的正常運(yùn)行。

2.2.2 統(tǒng)計(jì)繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置運(yùn)行情況

繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置各項(xiàng)數(shù)據(jù)與參數(shù)是其可靠性的重要體現(xiàn)， 通過(guò)對(duì)自動(dòng)化裝置的監(jiān)測(cè)和管理， 能夠獲得相關(guān)數(shù)據(jù)和參數(shù)的規(guī)律， 進(jìn)而對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)管理提供參考。因此， 為了提升電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的可靠性， 應(yīng)對(duì)自動(dòng)化裝置中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)與參數(shù)加以統(tǒng)計(jì)， 不僅能夠隨時(shí)了解電力系統(tǒng)各項(xiàng)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況， 同時(shí)也能掌握繼電保護(hù)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)， 根據(jù)電力系統(tǒng)和繼電保護(hù)裝置的具體情況加以分析和研究， 能夠發(fā)現(xiàn)其中是否存在安全隱患， 以便于及時(shí)開(kāi)展相應(yīng)的維修工作， 徹底消滅電力系統(tǒng)中的安全隱患， 從而提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

2.2.3 提升繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置人員水平

在電力系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)之中， 除了繼電保護(hù)設(shè)備硬件、軟件的正常運(yùn)轉(zhuǎn)之外， 相關(guān)技術(shù)人員也是其可靠性的重要保障， 因此， 應(yīng)重視對(duì)技術(shù)人員的管理工作。首先， 應(yīng)建立健全繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置維護(hù)管理制度， 使技術(shù)人員在制度的約束之下更好的開(kāi)展各項(xiàng)工作。其次， 應(yīng)定期開(kāi)展技術(shù)人員教育培訓(xùn)活動(dòng)， 進(jìn)一步提升技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)技能， 使其掌握更為先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備管理和維護(hù)技術(shù)， 促進(jìn)技術(shù)人員業(yè)務(wù)能力的提升。最后， 引入激勵(lì)機(jī)制， 在管理制度的基礎(chǔ)之上， 將責(zé)任制深入落實(shí)到每一名員工上， 并建立合理的量化考核評(píng)價(jià)指標(biāo)， 通過(guò)定期和不定期的檢查， 對(duì)技術(shù)人員加以評(píng)價(jià)和考核。同時(shí)將考核結(jié)果與薪資相掛鉤， 對(duì)于一些考核結(jié)果較好的技術(shù)人員， 電力企業(yè)可給予一定的精神嘉獎(jiǎng)和物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)， 而部分考核不合格的技術(shù)人員， 則應(yīng)予以批評(píng)， 并及時(shí)指出問(wèn)題， 為其調(diào)整教育培訓(xùn)方向， 從而確保電力系統(tǒng)繼電保護(hù)管理技術(shù)人員整體工作水平大幅度提升， 進(jìn)而促進(jìn)電力系統(tǒng)在安全可靠的環(huán)境中運(yùn)行。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述， 隨著科學(xué)技術(shù)水平的飛速發(fā)展， 各行各業(yè)都離不開(kāi)電力的供應(yīng)， 為了保證人民群眾生產(chǎn)生活的正常用電， 應(yīng)重視電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障， 通過(guò)記錄自動(dòng)化裝置初始狀態(tài)， 統(tǒng)計(jì)裝置運(yùn)行情況， 提升繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置管理人員水平等有效措施， 保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭敏.淺談電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及其自動(dòng)化裝置分析[J].科學(xué)與信息化， 2017 （5） ：72-74， 76.