繼電保護(hù)與安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)隱性故障研究綜述

武俠

摘 要：目前，很多大規(guī)模停電事故發(fā)生的原因與繼電保護(hù)和安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)隱性故障有著較大的關(guān)系，對(duì)電力企業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定的發(fā)展造成了重大影響。因此，需要對(duì)這些隱性故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行必要的分析，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。本文主要對(duì)繼電保護(hù)與安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的隱性故障進(jìn)行了研究，并對(duì)其進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；隱性故障；安全隱患

中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）03-0144-01

繼電保護(hù)是電網(wǎng)安全運(yùn)行的第一道防線，其自身的異常或者故障可能會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)一次系統(tǒng)錯(cuò)誤運(yùn)行，從而致使保護(hù)誤動(dòng)或是拒動(dòng)，對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生了一定影響。

1 繼電保護(hù)隱性故障的產(chǎn)生

經(jīng)過(guò)多年的研究，電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)隱性故障的相關(guān)概念逐漸形成了相對(duì)比較完善的理論體系，為系統(tǒng)安全性能的增強(qiáng)提供了重要的參考依據(jù)。一般情況下，繼電保護(hù)隱性故障與系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)的合理性、科學(xué)性有一定的關(guān)系，是系統(tǒng)固有的缺陷。當(dāng)系統(tǒng)處于正常的工作狀態(tài)時(shí)，隱性故障基本不會(huì)產(chǎn)生明顯的影響。但是，在某些客觀存在的因素的影響下，系統(tǒng)的壓力狀態(tài)將會(huì)出現(xiàn)不正常的現(xiàn)象，進(jìn)而引起繼電保護(hù)失效的問(wèn)題，主要體現(xiàn)在內(nèi)部結(jié)構(gòu)裝置的拒動(dòng)時(shí)間選擇不合理，某些重要的電路元件產(chǎn)生了誤操作，繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行效率下降等。隱性故障可能由很多原因引起的，但通常有兩種情況產(chǎn)生[1]：

（1）由于不正確地整定引起的隱性故障。目前使用的繼電保護(hù)皆屬于“事先整定、實(shí)時(shí)動(dòng)作”。定值整定不當(dāng)將導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)或者拒動(dòng)。保護(hù)定值整定不當(dāng)?shù)脑蛑饕校赫`整定、誤管理和誤設(shè)置等人為因素造成的保護(hù)定值不當(dāng)；保護(hù)定值沒(méi)有自適應(yīng)能力，對(duì)于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行方式的變化不能夠接受。如果電網(wǎng)潮流是因?yàn)楣收匣蚱渌虬l(fā)生大的轉(zhuǎn)變，保護(hù)定值不會(huì)很快地調(diào)整，特別是后備保護(hù)，這樣就會(huì)使事故惡化，成為隱性故障。（2）設(shè)備故障觸所發(fā)生的隱性故障，一是軟件故障，二是硬件故障。軟件系統(tǒng)潛在的故障成為軟件故障，例如程序邏輯錯(cuò)誤、軟件版本錯(cuò)誤等方面，它與生產(chǎn)廠商和使用用戶單位之間都存在著關(guān)系，涉及軟件的開發(fā)、測(cè)試、維護(hù)和使用等。這既需要廠商嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，也需要用戶單位提高重視、做好日常維護(hù)和管理工作。硬件故障是指因?yàn)榄h(huán)境因素，如水解、氧化、熱解等原因使設(shè)備持續(xù)不斷地受到損壞致使硬件磨損、材料老化，或是由于外部因素突然發(fā)生變化所導(dǎo)致，如果操作人員操作不當(dāng)、惡劣氣候或環(huán)境等造成的硬件故障。

2 安全控制隱性故障研究

安全控制裝置在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)隱性故障，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[2]。

2.1 測(cè)量環(huán)節(jié)

在安全保護(hù)裝置工作的過(guò)程中，測(cè)量環(huán)節(jié)方面容易出現(xiàn)隱性故障，主要表現(xiàn)為互感器工作中線路被切斷，無(wú)法繼續(xù)正常的工作；在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，測(cè)量回路芯片的安全性能下降，測(cè)量中得到的數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大的偏差。這些問(wèn)題的存在對(duì)安全控制裝置的正常工作產(chǎn)生了較大的影響。

2.2 策略方面

安全控制裝置的存在保證了各項(xiàng)控制措施的順利實(shí)施，其中的控制策略主要包括有線控制策略和無(wú)線控制策略。當(dāng)這些控制策略在實(shí)際應(yīng)用中無(wú)法滿足電網(wǎng)的實(shí)際要求時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致安全控制裝置的誤操作，進(jìn)而影響系統(tǒng)整體運(yùn)行的安全性和可靠性。

2.3 定值設(shè)置方面

安全控制裝置的定值與被監(jiān)控對(duì)象判斷故障類型的反應(yīng)速率有著緊密的聯(lián)系。當(dāng)定值設(shè)置不合理時(shí)，安全控制裝置的工作效率將會(huì)逐漸下降，給電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行埋下較大的安全隱患，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性造成一定的影響。當(dāng)安全控制裝置中的定值設(shè)置出現(xiàn)較大偏差時(shí)，容易產(chǎn)生其他裝置拒動(dòng)的現(xiàn)象，進(jìn)而擴(kuò)大電力事故的影響范圍。

2.4 通信方面

各種通信通道和通信接口的有效構(gòu)建，對(duì)安全控制裝置的合理布設(shè)起著重要的保障作用。當(dāng)通信過(guò)程中出現(xiàn)誤碼現(xiàn)象時(shí)，容易造成通信通道信號(hào)傳輸中不穩(wěn)定現(xiàn)象的出現(xiàn)，對(duì)信息傳遞效率造成較大的影響。當(dāng)通信模塊中存在一定的缺陷時(shí)，也會(huì)加大誤碼率，造成安全控制裝置拒動(dòng)的現(xiàn)象。

3 隱性故障研究展望

為了有效地消除系統(tǒng)運(yùn)行中的隱性故障，相關(guān)技術(shù)人員需要對(duì)這些故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行必要的分析，為今后研究工作的順利開展提供必要的參考信息。繼電保護(hù)與安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)未來(lái)的研究方向?yàn)閇3]：（1）構(gòu)建可靠的參考模型。在智能化技術(shù)的支持下，技術(shù)人員可以對(duì)繼電保護(hù)和安全控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的優(yōu)化，結(jié)合故障類型構(gòu)建可靠的參考模型，從而將隱性故障評(píng)估過(guò)程中的具體數(shù)值輸入到參考模型中，提高故障排除的工作效率。（2）完善必要的評(píng)估機(jī)制。為了減少繼電保護(hù)和安全控制裝置中存在的安全隱患，降低隱性故障的發(fā)生率，需要完善必要的評(píng)估機(jī)制，在運(yùn)算流程中加入新因子，增強(qiáng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的有效性。（3）注重研究工作的適用性。在探析隱性故障的過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)增強(qiáng)不同時(shí)段的防控意識(shí)，及時(shí)找出系統(tǒng)運(yùn)行中存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)，將重要的研究成果運(yùn)用到實(shí)際中，提高系統(tǒng)實(shí)際工作的安全性和可靠性。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)隱性故障的研究不僅僅是技術(shù)研究，還包括管理系統(tǒng)。要形成一種組織良好、管理嚴(yán)密、各個(gè)部門分工協(xié)調(diào)的組織，才能共同完成繼電保護(hù)相關(guān)的工作，減少事故發(fā)生。總之，做好繼電保護(hù)與安全控制系統(tǒng)隱性故障的研究工作具有重要的現(xiàn)實(shí)參考意義。

參考文獻(xiàn)

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[3]李振興.智能電網(wǎng)層次化保護(hù)構(gòu)建模式及關(guān)鍵技術(shù)研究[D].華中科技大學(xué)，2013.