淺談電網(wǎng)運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)在線評(píng)估

馮秋輝（國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司湘潭供電分公司，湖南湘潭411100）

淺談電網(wǎng)運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)在線評(píng)估

馮秋輝（國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司湘潭供電分公司，湖南湘潭411100）

在電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，由于受到多方面因素的影響，繼電保護(hù)往往存在一定的安全隱患，從而無(wú)法確保電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)此，本文首先分析了繼電保護(hù)的定義及其隱患的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)在線評(píng)估系統(tǒng)，之后對(duì)繼電保護(hù)隱患的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)在線評(píng)估要點(diǎn)進(jìn)行了相應(yīng)的闡述，以供參考。

繼電保護(hù)；隱患；運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)；在線評(píng)估

1 引言

在電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，繼電保護(hù)具有十分重要的作用，但電力保護(hù)目前也存在著許多隱患問(wèn)題，一旦爆發(fā)，必定給電網(wǎng)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失與嚴(yán)重的危險(xiǎn)。對(duì)此，相關(guān)部門必須高度重視繼電保護(hù)的隱患問(wèn)題，真正落實(shí)繼電保護(hù)隱患運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的在線評(píng)估工作。

2 繼電保護(hù)的的隱患及隱患的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)在線評(píng)估系統(tǒng)分析

2.1 繼電保護(hù)的隱患分析

2.1.1 硬件方面的隱患

在電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行過(guò)程中，硬件的繼電保護(hù)隱患存在十分重大的影響。但由于部分電力系統(tǒng)的局限性，再加上部分必要硬件設(shè)施的缺失，導(dǎo)致繼電器存在較差的自主應(yīng)變能力、較長(zhǎng)的遠(yuǎn)后備保護(hù)延時(shí)以及較大的潛在風(fēng)險(xiǎn)等隱患。這些隱患的存在與日常檢測(cè)的不到位、儀器設(shè)備未定期進(jìn)行隱患排查等問(wèn)題存在較大的關(guān)聯(lián)，進(jìn)而給繼電保護(hù)的硬件帶來(lái)一定的隱患。

2.1.2 保護(hù)定值方面的隱患

在當(dāng)前的繼電保護(hù)工作中，可能存在忽視后備保護(hù)在繼電保護(hù)中重要性的現(xiàn)象，導(dǎo)致繼電保護(hù)中的隱患增加。而保護(hù)定值不合理的設(shè)置，定值的錯(cuò)誤設(shè)置，是保護(hù)定值在繼電保護(hù)中存在隱患的主要原因。

2.2繼電保護(hù)隱患的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)在線評(píng)估系統(tǒng)

2.2.1 在線評(píng)估系統(tǒng)

在電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中，通過(guò)在線評(píng)估系統(tǒng)的運(yùn)用，可實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)在線采集與檢測(cè)，并且還能夠在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的判斷與評(píng)估。當(dāng)前的繼電保護(hù)檢測(cè)系統(tǒng)主要包括EMS與SCADA，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，即為偏離預(yù)定值，便會(huì)發(fā)出警報(bào)，之后，相關(guān)工作人員便可對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行檢查與維修。

2.2.2 在線辨識(shí)系統(tǒng)

就當(dāng)前情況來(lái)看，繼電保護(hù)隱患的發(fā)生主要受到保護(hù)定值與系統(tǒng)硬件缺陷的影響。為了避免此類隱患問(wèn)題的發(fā)生，在電網(wǎng)建設(shè)中，應(yīng)積極應(yīng)用在線辨識(shí)系統(tǒng)。大多數(shù)情況下，一旦繼電保護(hù)系統(tǒng)中的某一部分出現(xiàn)缺陷，便會(huì)引發(fā)繼電保護(hù)隱患。這就需要積極運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，掌握繼電保護(hù)的失效概率，分析有關(guān)指標(biāo)，確定隱患將會(huì)帶來(lái)的嚴(yán)重性，采取合理有效的方法處理。

3 繼電保護(hù)隱患的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)在線評(píng)估要點(diǎn)

3.1 不合理保護(hù)定值的風(fēng)險(xiǎn)在線評(píng)估

3.1.1 繼電器不合理定值的隱患范圍

通常情況下，不合理保護(hù)定值只有在一定的范圍內(nèi)，才會(huì)對(duì)繼電器保護(hù)動(dòng)作的正常發(fā)出造成影響，以圖1進(jìn)行說(shuō)明。以HF1表示初段的繼電保護(hù)與末端的故障關(guān)系。由圖1可知，當(dāng)首段L1發(fā)生故障，距離較小的位于L2段的R2也會(huì)受到L1段的影響，進(jìn)而導(dǎo)致保護(hù)定值不合理現(xiàn)象的出現(xiàn)，B2誤跳，此處的隱患范圍即為圖1中的陰影區(qū)域。

圖1 HF1型隱患示意圖

3.1.2 不合理保護(hù)定值隱患的發(fā)生率

對(duì)于不合理保護(hù)定值隱患的發(fā)生率，可通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的電網(wǎng)接線示意圖加以說(shuō)明，如圖2所示。圖2為一個(gè)簡(jiǎn)單的電網(wǎng)示意圖，以其中相間距離一段保護(hù)躲不過(guò)末端故障 （記為HF1型隱患）、相間距離二段保護(hù)與下級(jí)保護(hù)失配（記為HF2型隱患），以及相間距離三段保護(hù)與下級(jí)保護(hù)保護(hù)失配（記為HF3型隱患）為例進(jìn)行說(shuō)明。根據(jù)圖2中的L1短路，按照事件樹結(jié)構(gòu)（基本模式如圖3所示），可計(jì)算出不合理保護(hù)定值隱患的發(fā)生率（已知B1為初段，發(fā)生率≤17%）。計(jì)算方法為：假設(shè)每一段上發(fā)生故障的概率相同，每一段上的故障發(fā)生概率記為Pfn，則L1短的隱患暴發(fā)概率為：PHF1=Pf1×LHF，以此類推，便可計(jì)算出每一段不合理定值隱患的發(fā)生率。Pf1表示HF1的暴發(fā)概率，LHF表示所對(duì)應(yīng)的隱患范圍。

圖2 電網(wǎng)接線示意圖

圖3 事件樹的基本模式

3.1.3 不合理保護(hù)定值隱患的風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算

針對(duì)繼電保護(hù)隱患的在線評(píng)估，可根據(jù)以下公式計(jì)算出不合理定值的總風(fēng)險(xiǎn)，具體公式為：第i個(gè)保護(hù)定值不合理的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)；Pj-在第j種情況下的嚴(yán)重性指標(biāo)，Sj-暴發(fā)率。通過(guò)上述公式進(jìn)行計(jì)算，便可確定每一段上的不合理保護(hù)定值隱患風(fēng)險(xiǎn)，之后便可采取有效的措施，及時(shí)規(guī)避。

3.2 繼電保護(hù)系統(tǒng)硬件缺陷的在線評(píng)估

相比于繼電保護(hù)定值不合理隱患的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，硬件缺陷的在線評(píng)估要簡(jiǎn)單的多，但需要先做好由硬件缺陷導(dǎo)致的繼電保護(hù)不正確動(dòng)作出現(xiàn)的概率，此時(shí)，可先進(jìn)行硬件缺陷導(dǎo)致的繼電保護(hù)異常的分析工作，即為：①設(shè)備本身繼電保護(hù)硬件故障導(dǎo)致動(dòng)作不正確。②電力設(shè)備發(fā)生故障，設(shè)備本身繼電保護(hù)正常動(dòng)作，但由于受到相鄰設(shè)備硬件問(wèn)題的影響，導(dǎo)致其無(wú)法發(fā)出正確的保護(hù)動(dòng)作。③設(shè)備未出現(xiàn)故障，即為電網(wǎng)受到外界因素的干擾導(dǎo)致繼電保護(hù)硬件缺陷誤動(dòng)。通過(guò)對(duì)上述三種情況的分析，可計(jì)算出硬件缺陷隱患發(fā)生的概率，進(jìn)而對(duì)隱患的風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)深入分析隱患風(fēng)險(xiǎn)值，可準(zhǔn)確找出繼電保護(hù)系統(tǒng)的硬件缺隱患，積極采取有效的措施加以改進(jìn)，最大限度的提高電網(wǎng)運(yùn)行可靠性與安全性。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行過(guò)程中，繼電保護(hù)具有十分重要的作用，有助于維護(hù)電網(wǎng)安全，確保供電質(zhì)量，提升電力企業(yè)效益。對(duì)此，必須深入分析繼電保護(hù)隱患的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)在線評(píng)估方法，以確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，提升電力系統(tǒng)供電質(zhì)量與效率。

TM732

A

2095-2066（2016）36-0024-02

2016－11－16

馮秋輝（1985－），男，工程師，本科，主要從事電網(wǎng)運(yùn)檢工作。