繼電保護狀態檢修在電力系統中的應用研究

摘要：首先分析了繼電保護狀態檢修適用范圍，隨后歸納了繼電保護狀態檢修所要采集的各種基礎信息數據，包括原始資料、運行資料、檢修資料以及其他資料等。進而對繼電保護裝置狀態評估定級策略進行了研究，并提出了詳細的狀態評估定級與打分細則。最后，闡述了繼電保護狀態檢修的成效并對未來的技術發展進行了展望。

關鍵詞：繼電保護；狀態檢修；電力系統；決策

中圖分類號： TM77 文獻標識碼：A

1概述

繼電保護裝置的狀態檢修就是對保護裝置的運行狀態進行正確的評估，變以固定時間為檢修周期的計劃檢修模式為以設備狀態為基準的響應性檢修，只有在設備性能即將破壞和急速下降的臨界狀態才停電退運進行檢修。這樣可以讓繼電保護裝置盡可能地處于運行狀態，避免出現由于二次設備單方面定檢所引起的一次設備的停電，做到該修才修、修必修好。

2 繼電保護狀態檢修適用范圍

實行狀態檢修的繼電保護裝置需要具備自檢、上傳以及通信等功能，這是由于狀態檢修的實施必須以實時收集和處理的現場設備運行數據以及對設備運行狀態的正確評價為基礎，依靠人力來對保護裝置的運行數據進行收集和整理是不現實的。因此，狀態檢修的適用范圍應該是智能型的保護裝置。微機保護裝置及其二次回路能夠將實時狀態信息通過接口上傳至現有繼電保護故障信息系統中，因此適用于狀態檢修。以單套微機保護上傳的狀態信息為基礎，結合此類型微機保護同批次產品的誤動情況、發生故障的情況以及其他共性特征，來針對該套微機保護裝置制定相應的狀態檢修計劃。晶體管型和電磁型等常規保護裝置則不適用于狀態檢修，這些常規保護仍需按照相關規定進行周期性的計劃檢修[1]。

3 繼電保護狀態檢修所要采集的基礎信息數據

繼電保護狀態檢修所要采集的基礎信息數據如表1所示，主要包括了原始資料、運行資料、檢修資料以及其他資料。完善的資料是對繼電保護裝置進行狀態評估的基礎，這些資料的采集既是狀態檢修工作的重點，也是難點。

4 繼電保護裝置狀態評估定級策略

4.1 狀態評估定級的基本思路

為了使繼電保護裝置狀態分析與狀態評估成為現實，改變目前電力系統中沒有嚴格的二次設備狀態評價體系的現狀，應建立起量化且具有可執行性的繼電保護狀態評價指標體系，摒棄以往那種僅以合格和不合格狀態來區分繼電保護裝置的做法。量化的狀態評價指標應以繼電保護的安全運行狀況為根本，結合缺陷事故紀錄、各種試驗項目報告、不良運行工況記錄等相關信息，細化每一具體保護裝置的各種異常信號的危險等級及相應危險分值。此外，由于狀態檢修還要對設備狀態的作出判斷，能夠預測未來可能發生的故障，這就需要那些經驗豐富的老專家的意見。因此，繼電保護狀態檢修中也應該有專家診斷系統的參與。

4.2 狀態評估的信息來源

保護裝置狀態評估的信息來源應該是綜合性的，在線監測信息、各項試驗信息（含現行預防性試驗）、設備家族缺陷事故的記錄信息以及不良運行工況記錄信息等都是對保護裝置進行狀態評估的信息來源。這些信息按照其對保護裝置狀態反映的程度不同，以相應的權重表示。通過這些采集到的狀態信息，再結合相應的權重，就能對二次設備的運行狀態進行評估和打分，按照打分值基本上就能對設備的健康狀況作出判斷，并且可以由此來作為制定狀態檢修計劃的依據。

4.3 狀態評估定級細則

按照狀態最優一切正常為100分，狀態最差需要立即退出運行為0分來制定狀態評估的打分細則。

四類狀態：最優狀態，打分100分，即說明保護裝置所有運行狀態信息都正常，且沒有不良運行工況和批次質量缺陷紀錄。

三類狀態：異常狀態，打分90-99分，非致命錯誤，需要盡快安排檢修。

二類狀態：臨界狀態，打分51-89分，說明保護裝置運行于臨界狀態，有條件的情況下應立即安排檢修，不能停電則必須加強監視。

一類狀態：危急狀態，打分低于50分，有嚴重缺陷需要立即進行停電檢修，一般為致命軟硬件錯誤或有緊急反措發布。

①最優狀態。需同時滿足打分為100分；繼電器、元件、二次回路以及保護屏等無缺陷；裝置接線、定值無誤，符合各種規程、條例以及反措要求；運行條件如外觀和抗干擾措施等良好；檢驗項目以及期限符合規程要求；裝置無任何告警信息。

②異常狀態。出現綜合打分為90-99分；一年內因同一原因處理超過2次；一年內因不同原因處理超過3次；同批次或同類型保護裝置已發生過3次及以上軟硬件故障、發生過誤動事件等情況中任一項都為異常狀態。

③臨界狀態。出現綜合打分為51-89分；裝置有非致命軟硬件故障；非緊急反措發布；同批次或同類型保護裝置發生過1次及以上軟硬件故障；裝置發出異常告警等情況中任一項為臨界狀態。

④危急狀態。出現綜合打分低于50分；裝置有致命軟硬件故障；緊急反措發布；有需要馬上進行處理的異常告警；保護通道設備異?；蛑袛啵凰刂频囊淮卧O備操作失控等情況中任一項為危急狀態。

5 繼電保護狀態檢修的成效及技術展望

5.1 狀態檢修的成效

通過繼電保護狀態檢修的實施，浙江電力公司改變傳統的計劃檢修模式為狀態檢修，不僅更科學和更有針對性制定了檢修計劃，能夠將檢修的重點和主要精力集中于真正需要檢修的保護設備上，使得公司繼電保護設備狀態檢修的管理水平上升到一個新的水平；還大大減小了繼電保護停電操作次數，對設備的可靠性和運行可用性都有很大的提高，也降低了電網運行管理的成本，社會效益和經濟效益顯著。

5.2 未來的技術發展

如何從海量的保護裝置運行信息中甄選出對判斷其實際運行狀態有用的關鍵信息，來完成對保護裝置的狀態評估，是狀態檢修工作的重點和核心。因此，繼電保護狀態檢修智能決策系統的開發將是未來技術發展的重要方向。

該智能決策系統以數據采集層、評估決策層以及應用展現層等多層體系架構為基礎，通過對設備臺帳模型、運行數據模型、狀態指標模型等三類信息模型的統一管理，在將原始數據提高給狀態評估決策層進行評估后，由決策層生成相應的檢修策略。而在應用展現層則是根據用戶的不同要求來實現各種高級應用功能。整個系統將成為一個智能而又有機的整體，能夠大大提高繼電保護狀態檢修的決策智能化以及管理信息化水平。

結語

開展繼電保護的狀態檢修能夠有效減少設備的檢修停電時間和次數，對于提高保護裝置的可用率和供電可靠性極為有利，還能大大降低繼電保護校驗工作量和“三誤”的發生，是電力系統發展的必然要求。

參考文獻

[1] 葉遠波，孫月琴，黃太貴.繼電保護狀態檢修在現代電網中的應用研究[J].華東電力，2011.

[2] 任俊，段振坤.淺談實施繼電保護狀態檢修的技術路線[J].華北電力技術，2010.

[3] 韓平，趙勇，李曉朋等.繼電保護狀態檢修的實用化嘗試[J].電力系統保護與控制，2010.