智能電網繼電保護的可靠性

【摘要】本文著眼于智能電網繼電保護的可靠性分析。首先介紹了繼電保護的實際意義，以及相關的評價體系，以及繼電保護系統對于實際生產生活產生的影響。而后對可靠性進行了簡要的說明，論述了其發展狀況。最后綜合前述內容，分析智能電網的發展現狀以及其繼電保護系統的可靠性。

【關鍵詞】智能電網；可靠性；繼電保護；評價體系

1、繼電保護系統及其評價體系

我國的經濟日益進步，電力的需求也隨之增長，電力系統的工作情況越來越復雜，這就使得發生故障的可能性增大，由于這些高危的情況存在，就對電力系統的安全性提出了更高的挑戰，使得我國面對新的要攻克的繼電保護及其安全穩定性控制的問題。繼電保護裝置，作為一種重要的電力系統的組成部分，當電力系統在發生故障的時候，能夠及時的切除產生故障的設備，因此能夠達到保證系統正常平穩運行的目的。

由于我國正逐步加速智能電網的建設速度，所以有相當多的新能源進入，而且會有更多的智能電力電子器件得到試用，這就致使對新型的繼電保護裝置需求量的逐步升高，且工作系統會更加復雜，使得繼電系統產生錯誤動作的概率增加。除此之外，以節省相關的維修檢修費用及耗時，這就需要對繼電保護狀態進行診斷分析，開發出繼電保護狀態的評價體系。

隱藏的故障現已成為主要引起繼電保護不能正確工作的主要原因。當繼電保護系統中含有隱藏的故障，則當在一定條件滿足的情況下，就會導致繼電保護裝置動作錯誤或者嚴重的導致拒動，這就會引起被保護的元件錯誤斷開，也可能引起故障停電區域擴大。由于繼電保護隱藏的故障有較大的威脅性，同時還有較高的隱蔽性，所以引起了國內外相關研究人員的關注。

近年來由于繼電保護系統出現的問題很多，為避免此類問題，學者們克服了傳統的繼電保護系統運行能力評價體系缺少關于繼電保護系統運行狀態識別的在線診斷技術，也就是沒有或是鮮有把所謂的安全性能進行量化的一個較為全面性的指標。傳統的繼電保護裝置主要針對的是設備的技術性能而提出的，但是對于性能方面的描述不夠全面準確，所以需要在此方面進行加強。

2、可靠性概述及其發展

可靠性所述的就是關于元件、設備以及系統在一定預期的時間之內，一定的使用條件下可以完成指定功能的一種能力，繼電保護就是保證電網能夠平穩安全工作的第一道防線，如果繼電保護系統可以平穩、可靠的運行，就可以有效的抑制系統狀態惡化，從而為電網的安全運行提供可靠的保證，相反，則反而會加速系統的崩潰進行，引起較大面積，較長時間的停電現象。

隨著工業化大發展，大型的電力系統互聯并且發生停電事故的概率越來越高，這就引起繼電保護系統可靠性所受的關注度越來越高。而且關于采集相關數據以及分析產生該現象的原因也受到了廣泛關注，可是因為保護系統可靠性相關的因素的量很大，而且保護可靠性基礎數據量也十分大，針對該問題還沒有成形的可以應用的軟件系統。這里所說的可靠性數據其實就是說在每一項可靠性工作和活動之中產生的對產品可靠性相關數據進行描述。這一類描述不僅包括數字和符號也包括圖表。

關于可靠性評估的分析，因為其分析的角度各異，所以其選定的可靠性指標也有相當大的區分。所謂的指標，直接影響到可靠性評估的科學性和合理性以及準確與否。國內現在主要是以“正確動作率”作為可靠性評價的主要指標，這個指標能夠大體的反應繼電保護系統的指定的一些平均運行情況。現在學者就對此進行了優化。使得繼電保護系統的狀態得到了更為細致的劃分，使得繼電保護的運行狀況得到了更為可靠的評價

3、智能電網繼電保護的可靠性分析

隨著智能電網的日益發展，我國智能電網發展尤其獨有的特征：發電方面，國內大部分電裝機還是依賴火電機組，此類型的電機組是依靠燃煤進行發電，但是一次化石所能提供的能源是有限的，而且存在環境污染等問題，這就需要努力的開發和利用風能和太陽能燈再生性能源、環保節能型能源，進而使能源的供應結構得到優化，從而降低來自環境污染方面的壓力；在輸電方面，國內的能源與負荷出現了逆向分布狀態，一般情況下，能源中心與負荷中心兩者距離很遠，這就需要相應的設施保能源和資源能夠實現配置方面的優化，進而達到提高其經濟效益的目的；在配用電方面，由于分布式電影的接入，配網則從原來的單電源模式轉換成為了現在的多電源模式，潮流分布發生了巨大的變化，智能用電服務系統使得電網和用戶之間的互動變為雙向式互動而且這種互動得到了增加，電能的消費方式也發生了變化。

繼電保護系統在有效使用過程中，也就是在其工作期間，失效率與可靠度等均為和時間變化相關的函數，也就是還應分析除平均值之外的時變特性，進而達到能夠客觀合理的體現系統可靠性的水平。這里的時效主要包括三個階段，分別為早期時效、偶然時效與耗損時效。無特殊情況發生的情況下，保護系統在出廠前或者是在現場運行之前，會經歷一些測試，因此一般不會發生早期失效，其他兩種形式為主要的時效形式。

4、結束語

繼電保護裝置，是電力系統的重要組成部分，作為一種在系統發生故障時切除故障的設備使用，保證系統正常的工作。在相關研究人員的不斷努力之下，對繼電保護系統的狀態進行了更為細致的劃分，這就保證了能夠更加真是可靠的評價繼電保護的運行狀況。智能電網技術得到不斷的發展和進步，與此同時對相關的繼電保護裝置及可靠性提出了更高的要求和挑戰，而這些問題正在逐步得到解決，從而使得用電環境更好，更加節能高效。

參考文獻：

[1]熊小萍，譚建成，林湘寧.基于動態故障樹的變電站通信系統可靠性分析[J].中國電機工程學報，2012，32（34）：135-141.

[2]王增平，姜憲國，張執超等.智能電網環境下的繼電保護[J].電力系統保護與控制，2013，41（2）：13-18.

[3]郭磊，郭創新，曹一家等.考慮斷路器在線狀態的電網風險評估方法[J].電力系統自動化，2012，36（16）：20-24.

[4]馮豆，李生虎，崔芳.繼電保護系統最優檢修周期的優化算法[J].電力系統保護與控制，2011，39（21）：60-64.