电网继电保护设备可靠性评估机制研究张娟

电网继电保护设备可靠性评估机制研究张娟

(国网山西省电力公司太原市小店区供电公司山西太原030012)

摘要:随着国民经济的发展,现代电力系统的运行效率不断提高,与此同时,运行的复杂性和不确定性也在增加。在此背景下,电力系统对二次自动装置的要求也在不断提高。继电保护系统是保障电网安全的第一道防线,但其不正确动作也是触发或加速系统扰动的重要因素之一。继电保护系统的某些故障或缺陷,如控制电路、绝缘、工作电源等硬件缺陷,或者接线、不合理定值、本身设计等人为失误,在线路故障或者电网扰动较大时,可能会导致继电保护设备不正确动作,引起输送功率损失,甚至导致连锁故障,引起大范围停电的严重后果。继电保护是根据监测值来进行故障判断,并自动进行保护动作,所以存在一定的安全风险,一旦判断失误,执行了错误的保护操作,极易引发严重的电力事故。为此,对继电保护进行必要的风险评估,提高其可靠性,对保障电网安全运行具有重要意义。

关键词:电网;继电保护设备;可靠性;评估机制

引言

在我国经济的迅猛发展形式下,现代电力系统也正以越来越迅猛的速度发展着。在新技术的支撑下,现代电力系统更加的智能化,并且容量也有了显著增大。但由于其运行系统非常的复杂,随之而来产生了一系列的不确定因素,并且这些因素对电力系统的安全性与稳定性运转都造成了严重的影响。电网保障的第一道防线就是继电保护系统,所以,继电保护系统是否安全可靠,对整个电力系统的稳定运行产生直接影响。因此,研究继电保护的可靠性及风险性评估就显得非常的重要。

1继电保护的工作原理

对继电保护的可靠性及风险性进行评估研究,首先应从继电保护的工作原理入手,只有对其工作原理进行深入理解,才能对可靠性及风险性评估进行深入研究。继电保护的工作原理是:首先,应该对电力系统进行缜密的监测来判断各种被保护单元是否处于正常状态。其监测方法主要是对比电气量的变化,可以通过判断电流量是否过大,或者电压值是否过低,或者测量抗阻异常等。通过监测的结果,来确定到底是哪里出现了故障及造成故障发生的确切原因,然后把故障发生的部位切断,以确保系统的安全可靠。从继电保护的工作原理可以看出,继电保护过程中的很多风险问题都是由于对工作原理认识的不够透彻。在依据测定值对故障进行判断时,有可能出现判断失误的问题,进而导致保护动作不能正常做出,这就极有可能引发更为严重的事故。因此,对继电保护做出必要的风险评估是必不可少且非常重要的。

2继电保护的可靠性分析

2.1继电保护系统可靠性定义

所谓继电维护体系就是针对电力体系安全运转中的的一些故障和反常状况,比方继电体系的发电机故障、变压器故障、输出线路故障以及母线故障等,当体系呈现上述故障时,继电体系会依据已有的规划主动堵截信号,相关人员第一时刻发现继电体系问题,这样就能够维护继电体系的安全,然后保证继电体系的可靠性运转。继电维护体系设备存在,避免了电网故障导致的电网大面积和长期断电状况。具体来说继电维护体系目的在于维护电力体系的正常运转,电力体系内部一旦处于维护的体系中的电气设备发作任何故障,继电维护体系就会立宣布警报提示,堵截信号,主动跳闸。如果继电维护体系发作故障而为及时发现,会对继电设备体系进行损害,形成设备非正常运转,继电维护体系的可靠性是电力体系的基本保证。

2.2可靠性影响要素

在对继电维护的可靠性打开评估时,还要确定影响体系可靠性的要素。现在,影响继电维护可靠性的要素大致能够被划分为三类。首要,继电维护简单遭到设备自身的影响。在继电维护体系中,一起存在主维护设备、后备维护设备、反常维护设备和辅佐维护设备,各自拥有各自的维护规模和作业原理,难以保证各设备能够在面对不同故障时精确完成维护功用。其次,继电维护简单遭到电磁搅扰。在电力体系运转的过程中,继电维护设备需求一起于其他各种设备在同一电磁环境中作业,所以设备软硬件会遭到周围电磁搅扰,进而导致设备可靠性遭到影响。最终,继电维护体系也会遭到接地要素的影响。现在,接地为避免体系、设备遭到搅扰的一种有效办法,尤其能够避免体系电路遭到雷击搅扰。未能较好的接地,则将导致搅扰电压无法被消除,进而导致设备运转遭到搅扰。

2.3继电维护可靠性的核算办法

继电维护可靠性的核算是我们保证继电设备运用的关键问题。选用适宜的核算办法关于继电维护设备元件的可靠核算至关重要。现在广泛应用的继电维护的核算办法包括故障树法、Markov模型法和GO法等。(1)故障树法。体系可靠性剖析办法就是树立剖析体系的评估模型,使用评估模型能够全面的了解继电设备的中存在的问题,并能够判别继电体系的单薄设备,然后对继电设备体系进行可靠性评估。故障树法就是使用逻辑剖析办法,树立故障剖析的层次性,使设备运转的问题十分明晰。故障树法层次明晰,方针明晰,逐层剖析,是卓有成效的继电维护体系可靠性剖析办法。(2)Markov模型法。继电维护可靠性是随时刻不断改变的,Markov模型正是这样一种依据时刻改变考虑变量特征的剖析办法,我们使用Markov模型可对继电体系的设备元件进行有效评估。考虑时刻改变剖析是在已知时刻t0的问题,剖析在t>t0状况的设备可靠性。(3)GO法。我们选用一种体系的概率剖析,以成功为导向,输入时刻进行GO法核算。GO法能够操作符号流和信号流,进行逻辑剖析。

3继电保护的风险评估

风险包括导致损害的可能性和损害的严重程度。风险不是突然形成或一个单一的个体,它可以是由最初的几个小的问题所堆积起来的。因此,要根据不同的风险类型进行准确的风险评估,做到有的放矢。另外,也可以对继电保护系统的整体进行评估,并且在研究风险,对整个系统的全面影响时,也需要使用相应的定量风险指标。一般情况下,风险程度一般用概率与后果的乘积表示。

对继电保护的风险进行评估时,主要包括对保护定值进行风险评估和对继电保护硬件系统的内部缺陷进行风险评估。当继电保护定值的设定有误时,就会可能造成继电保护的保护动作出现错误。继电保护的不合理定值所引发的风险也是不同的,在对继电保护的风险性进行实际评估的过程中,应当紧密的结合具体电网系统的实际情况,依据其相间距离的保护定值设定情况来进行深入的研究。对于继电保护硬件系统的内部缺陷进行实时的风险评估,在一定程度上能够规避由于某些硬件存在问题而引发的故障,保证继电保护硬件能够正常动作,对降低相邻设备的误动概率有一定的直接联系,并有利于防止产生不间断的错误的继电保护动作,从而降低危险事故的发生。

结语

确保继电保护系统的安全可靠性,就是使整个电网系统有了第一道安全屏障,直接影响整个电力系统的安全运行。继电保护的可靠性和风险性评估是保证电力系统正常运转的重要手段。继电保护工作完成的质量直接关系到电力系统的安全运行,也深刻影响着国民经济发展和社会稳定。对于电力公司要想提高继电保护的风险评估的准确度,增强继电保护运行的可靠性,就应该加大对继电保护风险评估及可靠性的深入研究。笔者对继电保护的原理首先进行的浅析,刍议了继电保护可靠性的影响因素和存在的主要问题,以及继电保护的风险评估。

参考文献:

[1]冉小康.电力系统中继电保护事故原因分析及处理技术[J].中国新技术新产品,2012(3):164.

[2]戴志辉.继电保护可靠性及其风险评估研究[D].华北电力大学,2012.

[3]苗建勋,武毅,孙洪玉,等.继电保护可靠性及其风险评估研究[J].电子制作,2014,6:173.

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