電力系統(tǒng)繼電保護自動化裝置可靠性研究

甘健波

摘要：目前，我國社會經(jīng)濟水平和科學(xué)技術(shù)水平顯著提升，在這樣的背景下，電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)逐漸從傳統(tǒng)模式轉(zhuǎn)向智能化、自動化、信息化等新模式發(fā)展，為保證供電的安全性和穩(wěn)定性，應(yīng)將自動化設(shè)備應(yīng)用到繼電保護裝置中，完成繼電保護裝置的全面技術(shù)升級，充分發(fā)揮繼電保護自動化裝置的作用?；诶^電保護自動化裝置的作用和可靠性指標(biāo)，指出其風(fēng)險防控內(nèi)容，并提出提高繼電保護自動化裝置的可靠性進的方法。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護自動化裝置;可靠性

引言

隨著我國經(jīng)濟的快速增長，各行各業(yè)都迎來了新的發(fā)展機遇，電力行業(yè)也不例外。在人們的正常生產(chǎn)和生活中，電力資源的運用更加廣泛，對于提高我國的經(jīng)濟建設(shè)發(fā)揮著越來越重要的作用。電力系統(tǒng)對于輸電效率有著十分重要的作用，能夠直接影響人們的正常用電，從而在電力行業(yè)中受到了越來越大的關(guān)注。通過安裝繼電保護裝置，能夠很好的提高電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，同時，繼電保護自動化技術(shù)的發(fā)展大大提升了對電力系統(tǒng)的保護效率，科學(xué)的降低電力系統(tǒng)的故障率，推動行業(yè)的進步?，F(xiàn)階段，繼電保護裝置取得了很大的發(fā)展，對于計算機、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的應(yīng)用逐漸成熟，促進了繼電保護在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，為我國電力行業(yè)的健康發(fā)展做出了很大貢獻。

1繼電保護自動化

當(dāng)前，我國電力行業(yè)取得了較快的發(fā)展，相關(guān)的電力系統(tǒng)建設(shè)也在抓緊開展，對于各項技術(shù)的應(yīng)用也在加強，使得電力運輸效率大幅提高，能夠有效促進我國經(jīng)濟的持續(xù)增長。我國電力系統(tǒng)在建設(shè)中會遇到很多問題，尤其是在繼電保護裝置的安裝過程中，還存在著一些不足。繼電保護裝置作為重要的部件，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)起到很好的保護作用，通過繼電保護裝置的保護，電力系統(tǒng)在遇到故障時也能夠及時的作出反應(yīng)，確保電力系統(tǒng)能夠正常進行供電工作，促進電力系統(tǒng)的長遠發(fā)展。繼電保護裝置經(jīng)過長時間的發(fā)展，已經(jīng)高效的應(yīng)用了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，包括計算機、網(wǎng)絡(luò)通信、微電子控制等，這些高新技術(shù)的應(yīng)用極大提高繼電保護的自動化效果，促使繼電保護裝置朝著自動化的方向發(fā)展。繼電保護裝置主要是通過應(yīng)用現(xiàn)代化高新技術(shù)，對電力系統(tǒng)的運行情況進行實時監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中的故障，就能采取相應(yīng)的保護措施，增加電力系統(tǒng)的安全性能。繼電保護裝置可以對電力系統(tǒng)進行精確的控制，面對電力系統(tǒng)故障能夠發(fā)出警報，并且還可以發(fā)出跳閘命令，及時防止故障對電力系統(tǒng)造成更大的損害，靈活解決電力系統(tǒng)中存在的各種故障問題。

2繼電保護自動化裝置風(fēng)險防控

在進行可靠性評估時，還應(yīng)對繼電保護裝置可能存在的風(fēng)險進行深入分析。在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中，繼電保護裝置系統(tǒng)的風(fēng)險防控一般是采樣安全通道、額定值延時等。比如配電站采用的雙AD安全在通道的應(yīng)用過程中，需要對交流電流、工作電壓等主要數(shù)據(jù)進行安全通道采樣，保證幅值差在數(shù)據(jù)中不超過0.025。一旦丟失精度超過幅值規(guī)范，就會發(fā)生故障，影響電網(wǎng)運行。額定值延遲的風(fēng)險體現(xiàn)在自動化裝置的固有延時上。一般單機設(shè)備的延遲需要在1ms以內(nèi)，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的延遲不應(yīng)超過2ms。當(dāng)延遲過高時，自動化系統(tǒng)必須實現(xiàn)閉鎖功能。

3提高繼電保護與自動化裝置可靠性的方法

3.1改善研發(fā)生產(chǎn)工藝，提升產(chǎn)品質(zhì)量

通過不斷完善研發(fā)生產(chǎn)工藝來提升產(chǎn)品質(zhì)量，以增強繼電保護自動化裝置的可靠性，來保障電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行。簡單來講，單一繼電保護自動化裝置出現(xiàn)問題不會對電力系統(tǒng)的可靠性產(chǎn)生重大影響，但是對于以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)來講，電力系統(tǒng)穩(wěn)定性是以繼電保護自動化裝置為基礎(chǔ)的，單一繼電保護自動化裝置故障也應(yīng)當(dāng)是極力避免的。單一裝置越復(fù)雜，裝置出現(xiàn)故障的可能性就越大，因此需要繼電保護裝置生產(chǎn)廠家提升研發(fā)水平，改善生產(chǎn)工藝，做到繼電保護自動化裝置簡單化，一方面可以節(jié)約成本，達到提質(zhì)增效的效果，另一方面可減輕自身負荷，減少芯片壓力，提升保護功能效率。生產(chǎn)工藝也會對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生不可忽

視的影響。生產(chǎn)工藝主要體現(xiàn)在生產(chǎn)流程、原材料、人員操作等。繼電保護自動化裝置在生產(chǎn)流程方面有嚴(yán)格的規(guī)范，按照電子器件的相關(guān)特性，需要編制焊接、組裝、測試、老化生產(chǎn)管理規(guī)范，提升焊接水平，強化產(chǎn)品組裝能力等，通過檢測確保產(chǎn)品沒有虛焊、漏焊、靜電擊穿等生產(chǎn)不當(dāng)造成的產(chǎn)品質(zhì)量問題。原材料的質(zhì)量直接決定最終產(chǎn)品的質(zhì)量，影響產(chǎn)品的生命周期，以晶閘管為例，在小信號輸入、大電流大電壓輸出的實驗中，產(chǎn)品質(zhì)量低劣的晶閘管無法長期起到放大作用，導(dǎo)致實驗失敗。此外應(yīng)當(dāng)加強生產(chǎn)人員培訓(xùn)，確保生產(chǎn)人員能夠嚴(yán)格按照生產(chǎn)管理規(guī)范進行生產(chǎn)，做好防靜電措施，以認真負責(zé)的態(tài)度對待生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)。

3.2制定執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

首先，工作人員需要明確的是在進行系統(tǒng)調(diào)試的過程中，必須按照嚴(yán)格國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范所提出的技術(shù)要進行操作，以確保在工作人員操作步驟的規(guī)范化，確保每個工作步驟和操作都是準(zhǔn)確的，而不能因不當(dāng)操作導(dǎo)致線路故障，留下安全隱患，也避免人為引起的電力事故的發(fā)生。工作人員要進行科學(xué)的調(diào)試，并在調(diào)試完成之后，要對所出現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)進行記錄，分析其問題，形成紙質(zhì)的書面報告，確保在工作環(huán)節(jié)過程中對各調(diào)試細節(jié)有更加科學(xué)和合理的規(guī)劃和管理，在這樣的流程運轉(zhuǎn)中一旦出現(xiàn)了電力事故，可以及時查找原因，為其提供數(shù)據(jù)支撐，也為進一步的維修提供運營保障。

3.3實時監(jiān)測管理

電力自動化系統(tǒng)可實現(xiàn)整個電網(wǎng)運行狀況的實時監(jiān)測，可監(jiān)測到每個繼電保護的節(jié)點，并可通過通信網(wǎng)絡(luò)對每個節(jié)點進行調(diào)整和優(yōu)化，實現(xiàn)對電網(wǎng)的監(jiān)測、解析、傳達三位一體的控制。在自動化繼電保護系統(tǒng)中，可通過設(shè)置軟閾值、硬閾值對繼電保護的工作狀態(tài)進行控制，保持大部分繼電器運行，使少量的繼電器處于休眠狀態(tài)，維持電網(wǎng)安全運行的同時保證了繼電器高質(zhì)量的運行，以防止繼電器長期運行影響到其使用壽命;調(diào)節(jié)電路信號，保證繼電保護系統(tǒng)硬件與軟件間的兼容性，在確保電容量安全的同時提高線路的抗干擾能力;轉(zhuǎn)化外部信號，當(dāng)接收到外部信號后需將其以模擬信號的形式進行傳輸，增強系統(tǒng)的散熱能力，以提高繼電器的靈敏性。如，利用電力數(shù)據(jù)間的邏輯關(guān)系，在傳感器中運用算法使其在空間和時間上互補，然后使用卡爾曼濾波法實現(xiàn)電力數(shù)據(jù)在電路中的安全傳輸。

結(jié)語

通常情況下，電力系統(tǒng)的運行狀況取決于繼電保護設(shè)備的可靠性和自動化技術(shù)設(shè)備的可靠性。為了更好地確保繼電器保護設(shè)備和自動化技術(shù)設(shè)備在運行中的安全性與可靠性，有必要對其進行研究，探索提高其可靠性的方法，對供電系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展有一定的推動作用。

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