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    電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)設(shè)備及其自動化可靠性研究

    2019-10-21 05:46:57王春昊張秦
    關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng)自動化可靠性

    王春昊 張秦

    【摘??要】隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,自動化技術(shù)在我國不同領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用,使得日常操作更加智能化,對于電力領(lǐng)域而言,亦是如此。作為當(dāng)前電力系統(tǒng)中不可或缺的重要組成結(jié)構(gòu),繼電保護(hù)設(shè)備與自動化裝置的可靠安全運行,能夠最大限度保護(hù)電力系統(tǒng)日常運行免受外界干擾因素的影響,從而降低電力故障問題出現(xiàn)的概率,在提高電能供應(yīng)質(zhì)量的基礎(chǔ)上,維護(hù)電力系統(tǒng)日常運行的穩(wěn)定性與安全性。

    【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);繼電保護(hù)設(shè)備;自動化;可靠性

    1繼電保護(hù)與自動化裝置的可靠性指標(biāo)

    繼電保護(hù)與自動化裝置的可靠性主要體現(xiàn)在設(shè)備功能的可靠性、設(shè)備本身的可靠性以及設(shè)備出現(xiàn)誤動和拒動的概率。通常情況下,可靠性評估指標(biāo)主要由成功率(R)、平均壽命和有效度(A)三部分組成。成功率指的是設(shè)備能夠在特定環(huán)境下順利完成規(guī)定功能的能力。平均壽命指的是設(shè)備在沒有出現(xiàn)故障時的工作時間。有效度是指設(shè)備在出現(xiàn)不可修復(fù)故障前的有效工作時間。在電力系統(tǒng)傳輸運行中,為了能夠提升整體電力傳輸效果,應(yīng)該對電力運行體系中的繼電保護(hù)與自動化裝置進(jìn)行有效管理。在配置過程中,必須保證電力企業(yè)在電力配送過程中的安全性,保證電力架設(shè)配置的平穩(wěn)運行。在電力設(shè)施的操作控制中,應(yīng)該按照電力企業(yè)的規(guī)定和要求,對電力傳輸繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格控制,對電力輸送結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,建立有效的電力輸送運行體系,真正提高整體的控制架設(shè)效果。在開展裝置工作過程中要注意以下問題:第一,慎重選擇相關(guān)設(shè)備,對電力傳輸系統(tǒng)的架構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行重新組合,保障各種裝置配備的合理運行,提高電力傳輸效果。第二,在電力輸送過程中,要依照電力傳輸構(gòu)建要求進(jìn)行整改,調(diào)整相關(guān)設(shè)備的使用情況,真正滿足繼電保護(hù)與自動化裝置的配置要求。

    2提高繼電保護(hù)與自動化裝置可靠性的措施

    2.1提升電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的可靠性

    首先,對繼電保護(hù)的硬件冗余進(jìn)行優(yōu)化。在繼電保護(hù)裝置運行的過程中,其硬件冗余的主要作用是提升容錯性,保障繼電保護(hù)作用的充分發(fā)揮。因此想要提升繼電保護(hù)的可靠性,應(yīng)該積極采取措施提升硬件冗余發(fā)揮的效果。具體是采用并聯(lián)、備用等方法對硬件冗余進(jìn)行優(yōu)化,盡可能的避免拒動現(xiàn)象的發(fā)生。這里涉及到一個關(guān)鍵性概念,拒動率,即繼電保護(hù)無法按照規(guī)定發(fā)動的幾率,因此拒動率越高意味著可靠性越低。因此只要不斷降低拒動率,就可以促進(jìn)繼電保護(hù)可靠性的提升。

    其次,重點防控誤動作。誤動作和拒動作一樣,都會對繼電保護(hù)效果的正常發(fā)揮產(chǎn)生不利影響。具體來講,誤動作是指繼電保護(hù)裝置將不存在故障的線路切除,對此,應(yīng)該將繼電保護(hù)裝置安裝在電力系統(tǒng)二次保護(hù)回路中,促進(jìn)系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的提升。

    2.2性能評價體系構(gòu)建

    電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)設(shè)備自動化可靠性主要指繼電保護(hù)設(shè)備能夠在預(yù)先規(guī)定的時間內(nèi),完成預(yù)先制定的任務(wù)。在對其可靠性進(jìn)行分析的期間,往往會覆蓋到評估系統(tǒng)整體性能以及統(tǒng)計繼電保護(hù)設(shè)備元件相關(guān)數(shù)據(jù)等內(nèi)容。詳細(xì)來看,電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置的可靠性主要體現(xiàn)在電力系統(tǒng)遇到故障問題時,可以嚴(yán)格遵循預(yù)先設(shè)定的方位作出合理評估,從而減小故障范圍的進(jìn)一步擴大。研究電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備自動化可靠性的過程中,首要的問題就是構(gòu)建性能評價體系,具體包括以下六個反面:(1)繼電保護(hù)設(shè)備修復(fù)時間;主要指繼電保護(hù)設(shè)備修復(fù)所花費的平均時間。(2)繼電保護(hù)設(shè)備的修復(fù)率;主要指設(shè)備在出現(xiàn)故障的前提下,從某個時間段開始進(jìn)行修復(fù)的概率。(3)繼電保護(hù)設(shè)備無故障運行時間;主要指繼電保護(hù)設(shè)備的修復(fù)時間段與下次故障問題出現(xiàn)之間的時間間隔。(4)繼電保護(hù)設(shè)備的可靠度;主要指在確定設(shè)備的初始正常時刻后,某特定時間段中故障問題不出現(xiàn)的概率。不難看出,繼電保護(hù)設(shè)備的可靠度集中體現(xiàn)在設(shè)備從正常運行到下一次故障問題出現(xiàn)的時間間隔。(5)繼電保護(hù)設(shè)備可用率;主要指設(shè)備從某個正常工作時間段開始到下一時間段無故障問題的概率。可用率與可靠度的主要區(qū)別表現(xiàn)在可用率的判斷標(biāo)準(zhǔn)是繼電保護(hù)設(shè)備在特定的時間段內(nèi)必須進(jìn)行不間斷運行。(6)繼電保護(hù)設(shè)備的正確動作率;主要是指在規(guī)定的統(tǒng)計時間段中,繼電保護(hù)設(shè)備正確動作與全部動作之間的比例;這一指標(biāo)是當(dāng)前繼電保護(hù)設(shè)備自動化可靠性評價指標(biāo)中的重點內(nèi)容。

    2.3控制自動化總線

    控制自動化總線是指在改良好電力系統(tǒng)的自動化裝置后,對相關(guān)設(shè)備和配置進(jìn)行系統(tǒng)性優(yōu)化,緊密連接集控室與饋線通道,最大限度提高電力系統(tǒng)設(shè)備的有效運行率??刂谱詣踊偩€能夠大幅提高電路的否認(rèn)反應(yīng)速度,簡化檢修維護(hù)的具體進(jìn)程??刂谱詣踊偩€是人為去連接電力系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備,并對設(shè)備的性能數(shù)據(jù)進(jìn)行入庫管理,提高內(nèi)網(wǎng)儲存庫數(shù)據(jù)的更新率。連接時使用光纖和雙絞線能夠節(jié)約控制成本,提高相關(guān)設(shè)備的反應(yīng)速度。在控制自動化總線與校正數(shù)據(jù)庫的相互作用下,實現(xiàn)了電力系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié),工作準(zhǔn)確性在互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展下不斷提高,內(nèi)部管理控制效果也在不斷完善。4G技術(shù)與無線網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)了電力系統(tǒng)的自動化發(fā)展,突破了傳統(tǒng)單一的管理模式,能夠很好地進(jìn)行分散控制。

    2.4故障問題調(diào)控測驗

    所謂故障測驗控制,是指繼電器自動化裝置可以在繼電器局部受損的情況下,及時利用自動化程序進(jìn)行問題診斷。一方面,自動化系統(tǒng)可通過人工神經(jīng)診斷方式,確定繼電器故障形態(tài);另一方面,通過故障管理體系,將電力系統(tǒng)中的繼電器進(jìn)行運行狀態(tài)判斷、管理。如,繼電器保護(hù)裝置進(jìn)行自動化程序可靠性檢驗時,可通過網(wǎng)絡(luò)專家評價程序,第一時間確定繼電器故障,并對應(yīng)給予技術(shù)維護(hù)方案,這就是自動化技術(shù)故障診斷中的應(yīng)用形式。

    2.5強化繼電保護(hù)自動化裝置管理力度

    電力系統(tǒng)繼電保護(hù)自動化裝置中包含了大量的繼電保護(hù)軟件,這些軟件的穩(wěn)定運行是保障繼電保護(hù)自動化裝置效果正常發(fā)揮的重要基礎(chǔ)。若是疏于對繼電保護(hù)的管理,很容易因軟件的不規(guī)范操作導(dǎo)致繼電保護(hù)自動化裝置運行出現(xiàn)問題,進(jìn)而引發(fā)故障。對此,必須加快推動繼電保護(hù)操作制度的完善,提升對繼電保護(hù)操作的約束力。同時,做好軟件升級更新工作,及時排除自動化裝置運行中存在的問題,促進(jìn)其保護(hù)作用的最大化發(fā)揮。同時,定期借助計算機系統(tǒng)對裝置軟件進(jìn)行調(diào)試,一方面繼電保護(hù)系統(tǒng)和電力系統(tǒng)運行的適應(yīng)性,另一方面幫助工作人員盡快掌握軟件升級后的操作方法,如此才能為管理工作的有效落實奠定堅實的基礎(chǔ)。

    2.6實現(xiàn)繼電保護(hù)的自我調(diào)節(jié)功能

    目前,我國電氣領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)還不夠成熟,在能源開發(fā)方面的技術(shù)也不夠完善,導(dǎo)致發(fā)電廠的電力系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生故障,監(jiān)測人員需要花費巨大的精力進(jìn)行檢修。為了能夠提高故障檢查的有效性和安全性,電力系統(tǒng)引入了自動化裝置,以做好繼電保護(hù)調(diào)節(jié)工作。電力系統(tǒng)對比了電路周遭的異常情況和數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)信息,在自我調(diào)節(jié)的方式下排查問題,糾正故障,確保電路的安全暢通。同時,電力系統(tǒng)可以自動記錄本次故障的信息,以便在下次排查時進(jìn)行重點檢修。

    結(jié)論

    綜上所述,電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)設(shè)備及其自動化可靠性研究,是數(shù)字化技術(shù)科學(xué)運用的理論歸納。在此基礎(chǔ)上,本文通過設(shè)備初始狀態(tài)調(diào)控、設(shè)備運行狀況分析、故障問題調(diào)控測驗,明晰繼電保護(hù)設(shè)備技術(shù)運用討點。因此,文章研究結(jié)果,將為國內(nèi)電力資源科學(xué)管理提供新思路。

    參考文獻(xiàn):

    [1]王凱,李婉卿,周大遷.關(guān)于電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)設(shè)備及其自動化可靠性研究[J].電子測試,2019(Z1):127-128.

    [2]劉洋.電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)設(shè)備及其自動化可靠性研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2018(22):27-28.

    (作者單位:內(nèi)蒙古霍煤鴻駿鋁電有限責(zé)任公司電力分公司)

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