電力系統繼電保護裝置運行可靠性指標的探討研究

摘 ?要 ?電力作為人類社會發展中不可或缺的二次能源，對人們的生產生活產生著不可磨滅的影響。當下，科技更新腳步加快，電力系統的升級對電力繼電保護裝置有了更深層次的要求，繼電保護裝置運行的可靠性指標對電力系統運行的穩定性發揮著重要作用，繼電保護裝置的計算細則，流程與準確性直接關系到電力系統運行的可靠性指標預算。為此，本文通過繼電保護裝置的概述，引出繼電保護裝置的運行狀態，并針對其可靠性指標和運行優化措施提出相應建議。

關鍵詞 ?電力系統;繼電保護;裝置運行;可靠性指標

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

十九世紀六十年代到八十年代之間，繼電保護技術最為典型的代表作就是晶體管。而在十九世紀八十年代到九十年代之間，集成電路的保護技術在國內首屈一指，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一步研究下，綜合電論全面應用于實踐，最終輸電電路中的微機保護被認定后正式投產，隨之我國電力系統繼電保護裝置揭開了新的一頁。

1 ?繼電保護裝置概述

繼電保護裝置主要是指電力系統中的線路，發電機或其它重要的電子元件在系統運行中突發事故，并且事故對整個電力系統的穩定運行產生威脅，繼電保護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診斷故障，切斷故障源電源達到保護目的，防止故障的延續擴大造成更多的損失。而在電力系統中存在的繼電保護裝置實際上已經逐步擺脫傳統遲滯的局面，向著智能化方向不斷推進。但是，既然系統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備老化現象的發生，所以，必須切實加強對電力系統的后期維護，保障繼電保護裝置的可靠運行。

2 ?繼電保護裝置的運行狀態

電流、繼電保護裝置、智能關開閘等都是電力系統中所包含的內容，繼電保護系統的典型特征是串聯性，這就決定了系統任何一個構件出現故障都會導致系統失去保護作用，也就是繼電保護裝置失去應有的可靠性。繼電保護裝置分為正常運行和非正常運行兩種狀態，自然其可靠性指標也分為正常和非正常兩種。正常運行就是指電力系統經過設計整合，試驗并成功應用的狀態，傳統的繼電裝置把正常運行定義為保護區內故障的正確運動次數和總運動次數之比，把不正確運行狀態定義為保護區內外故障不動誤動次數總和和總動作次數的比例。也有諸多專家在學術界對其定義產生質疑，正反方向區外動作與不動作應該分別劃分在正反運動次數內，而不應單獨列入一處，否則將會產生諸多不正確的計算結果。繼電保護裝置的存在狀態無非正確與否兩種，但是，筆者認為正常運行中就應該包括正反區外故障和正常區外運行的不動作狀態。

3 ?電力系統繼電保護裝置運行的可靠性指標

根據繼電保護裝置在運行中呈現出來的種種狀態，可以得出在國內運行的電力系統中，衡量繼電保護裝置可靠性指標的典型代表主要有PC，PC又分成123三種類型，分別代表系統故障的準確行為概率，正反雙向區外故障行為錯誤率，系統穩定運行時的無動作率。假若把繼電保護裝置的動作次數設定為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，其中電力系統繼電保護裝置正常運轉行為無法給出確定值進行預算，因此，將其暫時列為：PC=K1+K2/K+E。另外，在電站預期感應器與實際的變比中，如果變壓器左右兩側感應器的變比與變壓器變比一致，在回路穩定運行中就沒有電流存在。實際工作很難達到這一要求，因為預期的感應器變比無法和實際應用匹配，在調試過程中，也會對變壓產生一定影響，無法穩定數值。在計算過程中，通過對變壓器一側的電流進行測量，根據TA變比得出Kb再進行二次輸入就可進入保護裝置，最后通過繼電裝置軟件計算得出結果，消除電流差距，實現電流之間的平衡，保障電力系統更好的運行。

4 ?電力系統繼電保護裝置運行可靠性指標的優化措施

電力系統繼電保護裝置運行的可靠性指標對于電力系統的正常運行和可靠性指標的正確評估有重要意義，直接關系到繼電保護裝置的改進程度。筆者針對其可靠性計算的優化提出如下優化建議：

1）可靠性計算指標規范化。首先要將區外正確無運行行為的狀態納入繼電保護裝置的正常運行的指標范圍內，這樣可以正確高效的促進性能指標和系統的進一步完善。其次要對正確工作率的指標進行精細劃分，詳細標注區內外正確與不正確動作的概念，甚至正反方向也要進行區分，對故障和正常運動時的行為和誤動元素進行甄別，幫助相關管理研究人員對繼電保護裝置深層次研究。但是，怎樣更好的對電力系統繼電保護裝置的可靠性指標進行合理計算，是需要業內人士長遠探討改進的大課題。

2）人工智能技術的應用。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行調整，根據各部分響應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。人工的智能化技術對于傳統的智能技術來說，可以忽略掉很多不確定的影響因素，根據自身的性能來調整數據分析狀態。在現場不需要諸多專家的現場指導也可以根據采集到的數據來自動完成一系列操作，甚至達到語音操控的功能。不同的智能化技術使用要根據現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到預定的目標效果，但是對于一些其他的操作對象來說就不然。要實現諸多的自動化工序，還需要穩定的系統技術才能夠達到。

5 ?結束語

綜上所述，國內用電用戶和需求不斷增大，電力系統繼電保護裝置如果還能通過圖像監控結合工作人員操作經驗的優勢和遠程技術，也可以避免操作失誤，減少系統故障造成的損失。通過圖像監控、環境監測及警報來監測現場設備的安全，可以起到保護和預警的作用，系統信息數字化可使計算部門能夠擺脫庫房式管理方法。數據的排列完全虛擬化，按照設定的軟件程序進行整理排序而輸出，有利于提高信息的收集和使用效率，促進電力系統繼電保護裝置的穩定運行。

參考文獻

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作者簡介

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