考慮隱性故障的繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析及評估

單華

摘 要：隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，因繼電保護(hù)系統(tǒng)隱性故障導(dǎo)致的電力安全事故頻繁發(fā)生，對社會主義的和諧構(gòu)建造成了嚴(yán)重不利影響。本文就基于此，對隱性故障的繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性進(jìn)行分析，采用直流潮流方式全面預(yù)測及評估繼電保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)隱性風(fēng)險，構(gòu)建起更加完善的風(fēng)險控制方案，從根本上提升繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行效率及安全性。

關(guān)鍵詞：隱性故障；繼電保護(hù)系統(tǒng)；可靠性分析；評估

1 繼電保護(hù)系統(tǒng)隱性故障理論分析

繼電保護(hù)系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，對保障電力運(yùn)輸安全、降低因過大電能荷載、過電壓等問題發(fā)生幾率具有重要意義。在繼電保護(hù)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中，可通過保護(hù)裝置對故障進(jìn)行快速的分析及解決[1]。但由于繼電保護(hù)系統(tǒng)故障產(chǎn)生原因具有多樣化特征，部分故障在繼電保護(hù)系統(tǒng)中無法顯現(xiàn)出來，導(dǎo)致繼電保護(hù)系統(tǒng)中自保功能難以對該故障進(jìn)行察覺。一旦繼電保護(hù)系統(tǒng)中的隱性故障愈加嚴(yán)重，不僅對會整個電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重不利影響，更會引起電力連鎖事故。

2 繼電保護(hù)系統(tǒng)隱性故障模型

2.1線路潮流下隱性故障概率模型

為更好的對繼電保護(hù)系統(tǒng)隱性故障進(jìn)行分析，相關(guān)工作人員需結(jié)合計算軟件，構(gòu)建起線路潮流下的隱性故障概率模型。具體而言，在繼電保護(hù)系統(tǒng)線路有功潮不斷變化的情況下，系統(tǒng)隱性故障發(fā)生概率則會受到設(shè)備運(yùn)行環(huán)境等影響劃分成可修復(fù)隱性故障、老化隱性故障、惡劣運(yùn)行環(huán)境故障等。其中，可修復(fù)故障主要是由繼電保護(hù)系統(tǒng)中的定制不合理等問題造成的，修復(fù)難度小[2]；老化隱性故障屬于不可修復(fù)故障，將繼電保護(hù)系統(tǒng)元件的壽命盆谷處于損耗期時，可能會引發(fā)設(shè)備老化故障。此故障與元件運(yùn)行時間具有直接關(guān)系，并可通過統(tǒng)計處于運(yùn)行階段繼電保護(hù)系統(tǒng)計算出來；惡劣運(yùn)行環(huán)境故障主要就是指繼電保護(hù)系統(tǒng)長時間處于雨雪天氣下而引發(fā)的故障。由于天氣及自然災(zāi)害的發(fā)生概率及影響范圍無法在前期進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測，因此尚未形成精準(zhǔn)的隱性故障分析模型。下圖為繼電保護(hù)系統(tǒng)線路潮流越限時保護(hù)的隱性故障特點(diǎn)。

2.2繼電保護(hù)系統(tǒng)故障線路集

在繼電保護(hù)系統(tǒng)中，隱性故障在系統(tǒng)正常運(yùn)行時不會表現(xiàn)出來，當(dāng)故障問題嚴(yán)重或電力系統(tǒng)出現(xiàn)壓力的情況下才會被發(fā)現(xiàn)。因此為有效降低繼電保護(hù)系統(tǒng)隱性故障發(fā)生幾率，相關(guān)工作人員也要做好構(gòu)建繼電保護(hù)系統(tǒng)故障線路集工作，Q其中，線路集主要是由當(dāng)線路故障發(fā)生后，故障線路相連母線及潮流越限線路共同組成，可更好的判斷出故障線路所處區(qū)域，并為分析繼電保護(hù)系統(tǒng)故障發(fā)生路徑提供了重要的理論依據(jù)。

3 隱性故障的繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析

在繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，可能會產(chǎn)生隱性故障的因素為：第一，繼電保護(hù)系統(tǒng)定值出現(xiàn)誤差，無法滿足系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境要求；第二，繼電保護(hù)系統(tǒng)中硬件設(shè)備存在質(zhì)量問題，如元件老化或接觸不良等。不僅如此，導(dǎo)致繼電保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)隱性故障還與人為因素有關(guān)[3]。因此在考慮隱性故障的繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析過程中，相關(guān)工作人員就應(yīng)對電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全性進(jìn)行全方位考量，并構(gòu)建起具有針對性的措施避免此些故障問題再次發(fā)生。

3.1繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析方式

分析隱性故障繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的方式有很多，包括概率分析法、故障樹分析法等，此些分析法大多以繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性評估指標(biāo)為主，并具有一部分可對繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性進(jìn)行精準(zhǔn)分析的內(nèi)容，可基于此建立起考慮隱性故障的繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析模型。就目前來看，在隱性故障的繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析中，應(yīng)用范圍較廣的模型為馬爾可夫可靠分析模型。該模型不僅可適用與可修復(fù)隱性故障的電力系統(tǒng)中，更能夠在指行可靠性分析命令的過程中不干擾到電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。

3.2提升繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的具體對策

為從根本上提升隱性故障下繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析質(zhì)量，需明確系統(tǒng)可靠性分析核心內(nèi)容及注意事項(xiàng)。具體而言，考慮繼電保護(hù)系統(tǒng)隱形故障可能發(fā)生情況，對構(gòu)建單一保護(hù)系統(tǒng)的空間模型進(jìn)行觀察與分析。在考慮隱性故障繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的分析過程發(fā)現(xiàn)，帶有隱性故障的繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險很高，當(dāng)系統(tǒng)處于正常運(yùn)行的情況下，隱性故障發(fā)生概率也會隨之發(fā)生變化，需依據(jù)繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計運(yùn)行狀態(tài)判斷出故障發(fā)生概率。

4 隱性故障的繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性評估

隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，在對考慮隱性故障的繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性進(jìn)行分析時，也可借助先進(jìn)的科技手段，構(gòu)建電網(wǎng)智能監(jiān)控故障體系，切實(shí)提升電力運(yùn)輸時的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益及服務(wù)效益。

4.1對繼電保護(hù)系統(tǒng)自身可靠性進(jìn)行評估

在對隱性故障繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性進(jìn)行評估時，可將兩套主變保護(hù)裝置與備用保護(hù)系統(tǒng)在統(tǒng)一模型中進(jìn)行評估。將評估結(jié)果利用概率法計算出繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性能[4]。同時，相關(guān)工作人員也可通過搭建超高壓線繼電保護(hù)系統(tǒng)的方式繼續(xù)評估，以減少評估流程，提升評估數(shù)據(jù)的完善性及精準(zhǔn)度，為繼電保護(hù)系統(tǒng)的不斷優(yōu)化奠定堅實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

4.2繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性評估結(jié)論

繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性評估時，應(yīng)考慮到隱性故障因素，并對繼電保護(hù)系統(tǒng)總體能效進(jìn)行衡量。其中，在分析繼電保護(hù)系統(tǒng)靠性模型的過程中，也可借助概率模型計算法，讓繼電保護(hù)系統(tǒng)通過自檢處發(fā)現(xiàn)隱性故障。同時，增加繼電保護(hù)系統(tǒng)隱性故障預(yù)警功能，從根本上降低隱性故障發(fā)生幾率。

5 總結(jié)

總而言之，隨著科技技術(shù)的快速發(fā)展，繼電保護(hù)系統(tǒng)隱性故障的研究工作取得了更多喜人成果，如構(gòu)建起考慮隱性故障及繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行變化的狀態(tài)空間模型等。為更好的提升繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行效率，相關(guān)工作人員還應(yīng)積極引進(jìn)先進(jìn)繼電保護(hù)系統(tǒng)檢測技術(shù)，及時找尋到繼電保護(hù)系統(tǒng)隱性故障發(fā)生區(qū)域及規(guī)律，更好的制定出具有高度可行性的繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)維方案。

參考文獻(xiàn)

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