電力系統(tǒng)繼電保護(hù)不穩(wěn)定原因及解決對(duì)策研究

朱鵬宇

摘 ? 要：繼電保護(hù)對(duì)于電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行有直接影響，需要排除其不穩(wěn)定因素，提高繼電保護(hù)動(dòng)作可靠性。文章首先對(duì)繼電保護(hù)穩(wěn)定性對(duì)于電力系統(tǒng)的影響進(jìn)行分析，并探討其不穩(wěn)定原因。在此基礎(chǔ)上，研究提高電力系統(tǒng)繼電保護(hù)穩(wěn)定性的解決對(duì)策，以期為電力工程提供參考。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) ?繼電保護(hù) ?不穩(wěn)定原因 ?解決對(duì)策

中圖分類號(hào)：TU77 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）08（c）-0019-02

在智能電網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展下，人們對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性提出了更高要求。電力系統(tǒng)在社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，如果其自身穩(wěn)定性不足，容易引發(fā)嚴(yán)重的事故后果。繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用是維護(hù)電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的重要措施，必須提高裝置可靠性，及時(shí)對(duì)系統(tǒng)故障及異常運(yùn)行情況作出反應(yīng)。

1 ?繼電保護(hù)穩(wěn)定性對(duì)于電力系統(tǒng)的影響

繼電保護(hù)對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性有決定性影響，在自動(dòng)化和智能化技術(shù)的應(yīng)用下，繼電保護(hù)裝置可以通過對(duì)電力系統(tǒng)中的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，識(shí)別故障問題，控制線路和設(shè)備的切入切出，防止故障范圍擴(kuò)大。特別是對(duì)于一些嚴(yán)重的電力系統(tǒng)故障，通過發(fā)揮繼電保護(hù)裝置的作用，在短時(shí)間內(nèi)快速切出故障元件，可以避免發(fā)生火災(zāi)、爆炸等嚴(yán)重后果，從而減少電力系統(tǒng)故障損失。因此，繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于電力系統(tǒng)運(yùn)行具有重要意義，其自身靈敏度、運(yùn)行穩(wěn)定性直接關(guān)系著整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。在智能電網(wǎng)的快速發(fā)展下，電力系統(tǒng)結(jié)果越來越復(fù)雜，而且負(fù)荷量增長較快，客觀上增加了電力系統(tǒng)的運(yùn)行壓力。只有不斷優(yōu)化繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，快速隔離故障元件，并發(fā)出告警，提醒運(yùn)維人員及時(shí)開展檢修工作，才能降低故障影響，快速恢復(fù)正常供電。但是在繼電保護(hù)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過程中，其穩(wěn)定性也會(huì)受到多方面因素影響，可能出現(xiàn)繼電保護(hù)失效或誤動(dòng)的情況[1]。

2 ?電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)不穩(wěn)定原因分析

2.1 硬件影響因素

繼電保護(hù)運(yùn)行穩(wěn)定性首先由硬件條件決定，在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)硬件組成部分包括斷路器、絕緣裝置、通信裝置等，都會(huì)對(duì)繼電保護(hù)運(yùn)行穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。比如數(shù)據(jù)傳輸模塊出現(xiàn)故障，產(chǎn)生錯(cuò)誤的信息指令，就會(huì)引發(fā)繼電保護(hù)誤動(dòng)情況。對(duì)于繼電保護(hù)的核心裝置斷路器而言，其自身質(zhì)量直接決定著繼電保護(hù)動(dòng)作可靠性及靈敏度。在斷路器的使用過程中，隨著時(shí)間推移，會(huì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象，也可能對(duì)其動(dòng)作可靠性產(chǎn)生影響。因此，在繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及平時(shí)的運(yùn)行維護(hù)過程中，必須加強(qiáng)對(duì)硬件狀態(tài)的檢查[2]。

2.2 軟件影響因素

在智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中，許多先進(jìn)的繼電保護(hù)技術(shù)得到了應(yīng)用，通過采用軟件控制方式，可以進(jìn)一步豐富繼電保護(hù)功能。電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置可以在后臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制下運(yùn)行，其自身也具備本地存儲(chǔ)和控制功能。如果繼電保護(hù)裝置的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，或存在安全漏洞，也可能對(duì)繼電保護(hù)運(yùn)行穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。比如在參數(shù)設(shè)計(jì)方面，如果保護(hù)定值設(shè)計(jì)不合理，或后臺(tái)程序編碼出現(xiàn)錯(cuò)誤，都會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置無法正常運(yùn)行。人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)存在的問題，還會(huì)影響日常運(yùn)維操作，容易出現(xiàn)參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤等情況。

2.3 人為影響因素

雖然目前繼電保護(hù)系統(tǒng)已經(jīng)具備了一定的自動(dòng)化和智能化運(yùn)行能力，但認(rèn)為因素的影響同樣不容忽視。在繼電保護(hù)裝置的安裝調(diào)試過程中，如果操作人員技術(shù)水平不足，可能出現(xiàn)安裝問題。一些操作人員憑經(jīng)驗(yàn)施工，沒有嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)要求，可能出現(xiàn)二次接線錯(cuò)誤。在調(diào)試過程中，也未對(duì)錯(cuò)誤問題進(jìn)行糾正，導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，繼電保護(hù)裝置無法正常發(fā)揮作用。此外，繼電保護(hù)裝置運(yùn)行可靠性受平時(shí)運(yùn)維管理工作影響較大，運(yùn)維人員需要定期對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行檢查，及時(shí)排除裝置隱患。如果運(yùn)維人員未嚴(yán)格履行崗位職責(zé)，容易增加系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

2.4 環(huán)境影響因素

電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置運(yùn)行環(huán)境較為惡劣，可能在高溫或嚴(yán)寒環(huán)境下運(yùn)行，容易對(duì)裝置造成損害。比如在高溫條件下運(yùn)行，可能導(dǎo)致裝置外皮被融化，加快絕緣部分的老化速度。如果在過低的溫度條件下運(yùn)行，則容易導(dǎo)致密封化合物出現(xiàn)泄漏問題。此外，繼電保護(hù)裝置也可能受到外力破壞和電磁環(huán)境影響，包括自然災(zāi)害的破壞力、工程施工擾動(dòng)、以及人為惡意損壞等。在此情況下，都會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置失效，進(jìn)而無法為電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性提供保障。針對(duì)上述繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定性影響因素，必須采取有效的防范措施，確保繼電保護(hù)功能可以正常發(fā)揮。

3 ?提高電力系統(tǒng)繼電保護(hù)穩(wěn)定性的解決對(duì)策

3.1 加強(qiáng)硬件質(zhì)量控制

為實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)穩(wěn)定性的有效控制，首先要加強(qiáng)硬件質(zhì)量控制。在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的選型和設(shè)計(jì)過程中，充分考慮電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和復(fù)雜等方面的因素，并優(yōu)先選擇較為先進(jìn)的繼電保護(hù)裝置產(chǎn)品。在安裝施工前，做好繼電保護(hù)裝置檢查工作，避免將劣質(zhì)、存在故障問題的繼電保護(hù)裝置應(yīng)用到電力系統(tǒng)中。同時(shí)應(yīng)做好安裝調(diào)試工作，確保繼電保護(hù)裝置能夠適應(yīng)實(shí)際工況，正常發(fā)揮繼電保護(hù)功能。繼電保護(hù)裝置的自身性能優(yōu)良，對(duì)于電力系統(tǒng)運(yùn)行有直接影響，應(yīng)確保繼電保護(hù)裝置具有足夠的靈敏度，在發(fā)生故障時(shí)快速動(dòng)作。另外，應(yīng)保證安裝接線的準(zhǔn)確性，避免出現(xiàn)錯(cuò)接線問題。通過全面提高電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置的硬件質(zhì)量，可以為其穩(wěn)定運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

3.2 完善系統(tǒng)軟件功能

目前電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)正在向微機(jī)保護(hù)發(fā)展，通過將繼電保護(hù)裝置與計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配合運(yùn)用，可以進(jìn)一步完善繼電保護(hù)的控制功能。在此過程中，首先應(yīng)保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性。在繼電保護(hù)運(yùn)行過程中，智能終端需要從網(wǎng)絡(luò)中獲取電力系統(tǒng)故障信息以及指令數(shù)據(jù)，從而在軟件控制下，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的功能。應(yīng)防止因網(wǎng)絡(luò)通信中斷、受到網(wǎng)絡(luò)攻擊等問題，影響軟件控制功能的正常使用。通過加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)工作，為繼電保護(hù)的穩(wěn)定運(yùn)行營造良好環(huán)境。另一方面，應(yīng)不斷提升軟件設(shè)計(jì)水平，優(yōu)化數(shù)據(jù)通信及處理功能，提高數(shù)據(jù)處理效率。

3.3 健全運(yùn)維管理制度

為了防止人為方面的因素對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)功能的使用造成影響，必須健全運(yùn)維管理制度，嚴(yán)格履行繼電保護(hù)裝置檢查等方面的管理責(zé)任。同時(shí)應(yīng)構(gòu)建一支高水平的專業(yè)維護(hù)隊(duì)伍，確保運(yùn)維人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題，并采取有效的檢修措施。應(yīng)通過建立長效培訓(xùn)機(jī)制，定期開展相關(guān)培訓(xùn)活動(dòng)，更新繼電保護(hù)運(yùn)維人員的知識(shí)和技能，使其能夠適應(yīng)智能電網(wǎng)環(huán)境下的運(yùn)維工作。此外，應(yīng)建立工作考核制度，與運(yùn)維人員績效獎(jiǎng)金掛鉤，激發(fā)其工作主動(dòng)性。

3.4 實(shí)施故障動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

針對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中較為復(fù)雜的環(huán)境影響因素，應(yīng)采取故障動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。然后通過采用專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)的技術(shù)手段進(jìn)行故障分析，提前發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)系統(tǒng)存在的故障隱患。在故障監(jiān)測(cè)和排除過程中，可綜合運(yùn)用順序檢查、逆序檢查、整組試驗(yàn)檢測(cè)等方法，確保故障排除的有效性，在最短時(shí)間內(nèi)確定故障原因及類型，恢復(fù)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

4 ?結(jié)語

綜上所述，繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性、可靠性有重要影響。應(yīng)積極分析繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定性影響因素，采取有效的解決對(duì)策，將繼電保護(hù)運(yùn)行不穩(wěn)定性降至最低。通過完善繼電保護(hù)運(yùn)維管理體系，采用先進(jìn)、高質(zhì)量的繼電保護(hù)裝置，定期開展故障排查工作，可以有效提高繼電保護(hù)運(yùn)行穩(wěn)定性，從而改善電能供應(yīng)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭鑫.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)不穩(wěn)定原因及解決辦法分析[J].現(xiàn)代國企研究，2019（6）：169.

[2] 李煜磊，江淵.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)不穩(wěn)定的原因分析及事故解決方法分析[J].中國設(shè)備工程，2019（4）：111-113.