繼電保護和安全穩定控制系統的隱性故障分析

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【摘 要】本文分析了繼電保護和安全穩定控制系統的隱性故障現狀，而且發現在國內外大停電事故中，繼電保護和安全穩定控制系統的隱性故障是其主要誘因，在此基礎上，本文提出規避故障的有效措施，期望產生一定的積極效用。

【關鍵詞】繼電保護； 安全穩定控制系統； 隱性故障

近年來，國內外大停電事故屢發，如巴西大規模停電事故（2011年2月4日）、印度發生的硬性人口最多的世界范圍內大規模停電事故（2012年7月30日-2012年7月31日）等，追究其原因，均發現源自于繼電保護和安全穩定控制系統的隱性故障，大規模停電事故不僅僅影響人民群眾的正常生活，而且會嚴重損失國民經濟，影響社會秩序。因此，雖然隱性故障的爆發率較低，但是一旦爆發后果不堪設想。基于此，本文對繼電保護和安全穩定控制系統的隱性故障展開分析，旨在為供電安全保障事業提供一定的參考與指導。

一、分析繼電保護和安全穩定控制系統的隱性故障現狀

目前，繼電保護和安全穩定控制系統的隱性故障主要包括三種類型，即：（1）繼電保護間的配合不協調引起的隱性故障；（2）多個安全穩定控制系統之間的配合不協調引起的隱性故障；（3）繼電保護與安全穩定控制系統之間的配合不協調引起的隱性故障。下面對繼電保護和安全穩定控制系統的隱性故障地三大表現類型展開具體分析。

（一）繼電保護間的配合不協調引起的隱性故障

目前全球現行的繼電保護的配合協調性較弱，往往是根據被保護元件、面向電網元件進行的單獨決策，難以準確無誤的隔離故障。而且繼電保護間的配合不協調往往體現在：在整個電網中，定值（各個繼電保護之間）配合不合理，舉個例子，如：距離原繼電保護較遠的第二或者第三個繼電保護的定值，往往缺乏必要的選擇性，往往出現主保護與后備保護不匹配或者原保護與下級保護不匹配等問題，從而導致隱性故障。另外，設計原理等其他因素也是導致繼電保護間的配合的重要因素，舉個例子，如：互閉鎖的狀態（母差保護與母聯自切保護之間）設計，往往容易造成隱性缺陷，也就是隱性故障，總之，當電網發生較為復雜的故障時，在繼電保護無法對故障信息進行準確辨識的狀態下，則也會引發繼電保護隱性故障的爆發，對人民、社會、經濟等造成不顧估量的損傷。

（二）多個安全穩定控制系統之間的配合不協調引起的隱性故障

眾所周知，傳統安全穩定控制系統一般只負責區域內電網的穩定運行，局限于某一網省公司范圍，因此，難以保障整個電網運行安全。而且立足于區域角度分析，為了保證整個區域電網的安全運行，需要改變傳統獨立決策方式，對每一個安全穩定控制環節進行相應的控制設備安排，但是，在實際建設中，往往忽視細節，而且隨著特高壓直流輸電網架的崛起與發展，區域電網安全穩定運行受到沖擊，因此，往往形成不易察覺的隱性故障，如：在A區域比較安全穩定的控制系統在B區域不適用，造成B區域電網不穩定、不安全運行，或者A區域穩定的電網造成大范圍轉移，然而B區域在拒動、誤動的狀態下，或者所采取的動作超出承受范圍情況下，繼而引發在A區域適用的安全穩定控制系統在B區域失效，造成隱性故障的爆發，因此，必須考慮并且高度重視區域協調性。

（三）繼電保護、安全穩定控制系統兩者之間的配合不協調引起的隱性故障

繼電保護與安全穩定控制系統之間的配合不協調主要表現在：電廠涉網參數設置不合理，大部分的大停電事故均由繼電保護與安全穩定控制系統之間的配合不協調造成，如：大規模風機脫網事故（2011年發生于西北），追究其原因，發現：動態無功補償裝置以及饋線保護裝置與整個電網的風機涉網參數不協調引起的。除此之外，在信息化時代，大規模的新能源對傳統安全穩定控制系統造成了巨大的沖擊，促使傳統的安全穩定控制系統即繼電保護裝置失效，從而導致各種各樣的隱性故障，對人民、社會、經濟等造成不可估量的安全隱患。

二、提出規避隱性故障的有效措施

（一）增強繼電保護間的配合協調性

增強繼電保護間的配合協調性，需要對現有的繼電保護進行優化整改，在優化、整改的過程中，可以適當的建立隱性故障概率模型，并且在繼電保護裝置的安排上，盡可能的考慮相鄰被保護元件的性質，綜合的考量某一缺陷整個電網安全運行所造成的影響，根據綜合考量的結果，對隱性故障概率模型中具有偏差的參數或者設計理念進行整改，盡可能的縮小誤差，從而規避隱性故障。另外，在實踐過程中，要加大繼電保護間的配合協調性監督，一旦發現不合理的地方，及時的進行調整或修改，避免隱性故障爆發。

（二）增強多個安全穩定控制系統之間的配合協調性

增強多個安全穩定控制系統之間的配合協調性，需要建立并且完善隱性故障風險評估機制，及時的分析電網運行風險的來源，在投入運行之前，聘請準也認識對電網運行安全指數進行科學的計算，奠定電網未來運行的安全與穩定趨勢，另外，在運行之前，要參考大量的文獻、資料、建設數據等，為規避隱性故障提供理論支撐，而且加強安全穩定運行監督，可以利用先進的互聯網技術，顯示跨時空運行質量控制，從而全面的提升多個安全穩定控制系統之間的配合協調性（設置科學合理的參數，積極的發展與新能源相匹配的安全穩定控制系統）。除此之外，還需要它能夠過各種各樣的方式，全面的提升相關工作人員的綜合技能和綜合素質，保障電網的安全穩定運行，將隱性故障扼殺在搖籃里。

（三）增強繼電保護、安全穩定控制系統兩者之間的配合協調性

增強繼繼電保護、安全穩定控制系統兩者之間的配合協調性依賴機械與人力的相互配合，在運行之前，測試人員需要對繼電保護與安全穩定控制系統進行科學的評估，客觀的得出測量結果，并且再次進行機械化各項數據測量，兩者的數據結果進行對比，選取最佳的數據值，價格不科學、不合理的數據進行調整和修改，降低誤差，從而全面的提升繼電保護與安全穩定控制系統之間的配合協調性，降低隱性故障風險，保障電網的安全穩定運行。

三、結語

綜上所述，繼電保護和安全穩定控制系統的隱性故障是引發大規模停電事故的重要原因，且繼電保護間的配合不協調、多個安全穩定控制系統之間的配合不協調、繼電保護、安全穩定控制系統兩者之間的配合不協調是故障爆發的主要因素，因此，需要全面的提升三大影響因素之間的協調性，才能有效的規避隱性故障，保障電網的安全穩定運行，從而保障人民群眾的切身利益，促進國民經濟的健康、可持續發展，且起到維護社會秩序的作用，總的來說，對繼電保護和安全穩定控制系統的隱性故障需進一步深入分析。

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