繼電保護系統(tǒng)對一次設(shè)備可靠性的影響研究

彭爽（內(nèi)蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 赤峰 025350）

在大型電網(wǎng)中對可靠性進行評估，繼電保護的定量計算是十分必要的，但由于大型電網(wǎng)的配套裝置、元器件數(shù)量較多，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也呈現(xiàn)出復(fù)雜的局面，不可能盡心更精確的計算和整理，因此，現(xiàn)實中針對大電網(wǎng)的可靠性分析，通常會省略掉繼電保護的影響，這顯然是不科學(xué)的做法。繼電保護是電網(wǎng)（電力系統(tǒng)）的第一道防護裝置，數(shù)據(jù)顯示，75%左右的電力系統(tǒng)故障與繼電器保護存在關(guān)聯(lián)，其中繼電保護系統(tǒng)中的誤動和拒動直接影響了電力的可靠運行。

因此，在電網(wǎng)系統(tǒng)中不考慮繼電保護是不科學(xué)的，會導(dǎo)致電網(wǎng)的可靠性預(yù)期與實際測得的數(shù)據(jù)誤差較大，由此獲得的分析數(shù)據(jù)也是不可靠的。

1 繼電保護系統(tǒng)可靠性影響因素分析

所謂“繼電保護”，指的是當前電力系統(tǒng)發(fā)生故障或者異常的情況下，繼電保護裝置可以在最短的時間內(nèi)判斷并在最小的區(qū)域內(nèi)將故障因素從電力系統(tǒng)中排除出去，同時通過通訊系統(tǒng)向電力檢查人員提醒，促使其進行人工維護，避免在電流突發(fā)異常的情況下造成其他地區(qū)和領(lǐng)域的用電損害；相對應(yīng)地，一次設(shè)備指的是在電力系統(tǒng)中，直接用于生產(chǎn)（發(fā)電機組）或使用（電氣設(shè)備）電能的設(shè)備，如果把整個電力系統(tǒng)中的一次設(shè)備考慮在內(nèi)，那么所要篩選的元件數(shù)量會超出想象，試圖進行管理、分析和計算根本就無從下手。

但是，完全放棄繼電保護對一次設(shè)備的影響考慮，也是不科學(xué)的，可以采取相對這種的方法，即將影響較大的繼電保護系統(tǒng)以及一次設(shè)備進行配比，進而采取可靠性評估；一方面，可以確保評價精度方面的基本需求得到滿足，將需要分析的元器件數(shù)量固定在一個可控的范圍內(nèi)，減少分析和評估時間。另一方面，所獲得的數(shù)據(jù)具有較好的安全、穩(wěn)定參考價值，為電力系統(tǒng)的可靠性運行提供了參考。

2 影響繼電保護系統(tǒng)可靠性的因素分析

具體分析，影響繼電保護系統(tǒng)可靠性的因素主要有三個方面：

2.1 軟硬件裝置影響

無論是何種繼電保護系統(tǒng)，在應(yīng)用中采取哪種安裝方式，其原理都是電子設(shè)備和軟件系統(tǒng)的有機結(jié)合。軟件和硬件的運行原理不同，但任何一方出現(xiàn)問題，都會導(dǎo)致電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性大大折扣，如保護裝置的運行會受到電子設(shè)備老化和損壞的影響，而當電子設(shè)備老化的過程中，基點保護系統(tǒng)也同樣受到牽連。

我國目前應(yīng)用較為先進的繼電保護裝置為數(shù)字化設(shè)備，這一裝置從硬件方面來說十分簡單，但在裝置內(nèi)部增加了許多其他功能的元器件，間接地導(dǎo)致了系統(tǒng)運行可靠性的破壞，單純地以來硬件裝置的做法存在很大缺陷。因此，硬件在保護系統(tǒng)中可以看作是起到了平臺作用，而軟件則是發(fā)揮了核心功能。軟件的運行相對來說不會受外部環(huán)境的干擾，更多地要滿足系統(tǒng)測試的穩(wěn)定性以及軟件測試可靠性，并綜合考慮系統(tǒng)魯棒性特征。

2.2 一次設(shè)備影響

結(jié)合現(xiàn)實分析，國內(nèi)目前針對繼電保護可靠性研究主要集中在繼電保護系統(tǒng)自身的可靠性方面，而缺少對一次設(shè)備可靠性研究的影響。硬件組成和軟硬件結(jié)合所能提供的模型也有一些欠缺，由此可見，繼電保護系統(tǒng)和一次設(shè)備之間存在較大的差異性；繼電保護系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的可靠性作用，是通過一次設(shè)備實現(xiàn)的，于是出現(xiàn)一個問題，針對不同的一次設(shè)備，繼電保護系統(tǒng)的耦合性和相鄰繼電保護系統(tǒng)之間的配合也是不同的，這種變化會導(dǎo)致每次的測試數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出不同的變化；繼電保護系統(tǒng)可以正確、有效地反應(yīng)一次設(shè)備誤動、拒動的功能，并在系統(tǒng)正確運行狀態(tài)下實現(xiàn)執(zhí)行輸出。

2.3 二次回路影響

“二次回路”是相對一次設(shè)備而言的，包括測量回路、開關(guān)控制、信號回路以及斷路器等，基本上屬于低壓回路。當二次回路發(fā)生問題，如線路裸露、絕緣老化、線路接地或者元器件松動等，就會造成繼電保護系統(tǒng)的不正確動作發(fā)生。為了避免這種情況發(fā)生，二次回路也逐漸采取了繼電器保護系統(tǒng)升級，如采取數(shù)字化技術(shù)的引入，這樣一來二次回路就具有了更強大的自我檢測能力，在一定程度上緩解了對電力系統(tǒng)的干擾，減弱了對穩(wěn)定性的影響。

3 提高繼電保護系統(tǒng)對一次設(shè)備可靠性的策略

近年來，隨著我國經(jīng)濟發(fā)展速度不斷加快，電力系統(tǒng)也逐漸完善，尤其是在近年來的城鄉(xiāng)配電網(wǎng)升級改造過程中，不斷提高繼電保護系統(tǒng)對一次設(shè)備可靠性的保護措施。

3.1 加強對繼電保護裝置的檢查

繼電保護裝置是分布在電力系統(tǒng)中的重要組成部分，在進行設(shè)備檢查的過程中，必須嚴格遵守電力系統(tǒng)規(guī)定的流程展開。例如，在進行繼電保護裝置例行檢查的最后一步中，所有的檢測工作完成之后，就不允許在對設(shè)備進行插拔，因為這樣做會導(dǎo)致前面統(tǒng)計的數(shù)據(jù)失去價值，同時也不允許進行定制區(qū)以及二次回路接線在做出任何的改變。

3.2 提高接地布置的安全可靠性

處于安全角度考慮，線路接地安全是十分重要的，同時對繼電保護系統(tǒng)的可靠性也是如此。要實現(xiàn)接地安全和可靠性，就需要檢查可保護屏裝置以及相應(yīng)地的屏障接地位置，在布置的過程中做到無遺漏、無缺陷，在接地網(wǎng)中應(yīng)該選擇大截面的銅線，事先做好測定接地的安全區(qū)域選擇，降低對一次設(shè)備可靠性的影響。

3.3 加大高新技術(shù)的應(yīng)用程度

隨著高新科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其在硬件設(shè)施方面取得的巨大成就，為繼電保護系統(tǒng)的升級提供了可能。我國在繼電保護裝置方面提出了很多改進方案，并結(jié)合發(fā)達國家經(jīng)驗，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)、信息化技術(shù)進行了引進，如實現(xiàn)了監(jiān)控體系的融合，以及遠程終端檢測裝置結(jié)合，等等。新技術(shù)的應(yīng)用不僅體現(xiàn)在硬件方面，在軟件方面的也收到了很好的效果，如在繼電器的控制中實現(xiàn)了多程連接，簡化了原有的邏輯關(guān)系，促使操作變得更加簡便。

同時，在繼電保護中，高新技術(shù)的引進也有效地提升了保護系統(tǒng)的相應(yīng)速度和改善效果，進而實現(xiàn)了整個用電系統(tǒng)可靠性的提升。

3.4 改善電力系統(tǒng)工作方式

電力系統(tǒng)是我國重要的基礎(chǔ)功能構(gòu)成部分，從人事上來說呈現(xiàn)出明顯的垂直狀態(tài)，在管理方面也表現(xiàn)出嚴格的趨勢。但在業(yè)務(wù)處理方面，依然存在較為被動的態(tài)勢。很多情況下，只有發(fā)生電力故障之后，電力工作人員才會去“搶修”，而在平時卻疏忽管理，如針對發(fā)生緊急問題制定必要的預(yù)防措施，或主動地進行電力設(shè)備檢查以及填寫工作等，工作中所出現(xiàn)的問題缺乏深入、細致思考，更缺乏主動的檔案歸類。

因此，在改善電力系統(tǒng)工作方式方面，必須從一般性入手，明確檢查人員的日常工作重要性，在電力企業(yè)中展開相應(yīng)地定期檢查和不定期檢查，把可能出現(xiàn)的繼電保護故障處理在危害最小階段。

4 結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)實的電力系統(tǒng)管理中，加強繼電保護系統(tǒng)對一次設(shè)備可靠性的管理，不僅有助于電力系統(tǒng)保護，可有利于電網(wǎng)運行可靠性的提升。尤其在大電網(wǎng)的可靠性評估中，從實際需求出發(fā)，可借鑒馬爾科夫狀態(tài)模型建立相應(yīng)地一次設(shè)備可靠性分析模型，其中關(guān)于選擇那些設(shè)備作為參考因素較為重要，要重點參考其靈敏度的分析，并將其作為權(quán)重加入到整個電網(wǎng)的穩(wěn)定性評估當中。

[1]焦玉杰.基于繼電保護系統(tǒng)對一次設(shè)備可靠性的影響分析[J].電子制作，2014，22：215.

[2]高平立.繼電保護系統(tǒng)對一次設(shè)備可靠性的影響[J].科技風(fēng)，2015，03：148.

[3]呂晨勇.繼電保護系統(tǒng)對一次設(shè)備可靠性的影響[J].硅谷，2015，04：204+202.

[4]馮俊杰.繼電保護風(fēng)險及其可靠性分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2015，12：95+104.

[5]成建榮.繼電保護系統(tǒng)對一次設(shè)備可靠性的影響研究[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015，19：248.

[6]吳洋龍.繼電保護系統(tǒng)對一次設(shè)備可靠性的影響研究[J].通訊世界，2015，22：78-79.