摘要：随着科学技术的不断发展人们生活越来越离不开电，电网基本普及，其安全问题也越来越引人关注。本文就电力系统的安全问题展开讨论，简要分析了继电保护的可靠性与动态性能仿真对于电力系统的重要意义和存在问题。提高继电保护及安全装置的可靠性，增强电网的事故承受能力，能有效保证电力系统整体的安全性。
关键词：继电保护；可靠性；动态性能仿真；电网安全
电网建设为人们日常生活输送电力，提供用电，其安全性不容忽视。基于电网全面建设，从战略角度分析，保证电网安全的基本策略在于提高电网本身对各种故障、操作失误、运行异常等事故的承受能力，同时加强继电保护装置的安全可靠性。前者为主，后者为辅，共同考虑才能促进电力系统的建设和完善。本文将就以上问题展开具体探讨。
一、加强电网承受事故能力的考虑
各种故障、操作失误、运行异常等事故是电网应用过程中不可避免的，任何事故引发电网停止运行，都会造成大范围、大面积停电，给人们带来难以预估的经济损失。加强电网抗事故建设，在一定程度上为正常用电提供了一道坚实的壁垒。对此笔者做出以下两点考虑。
1、加强电网骨干网架的建设
目前，我国电网建设相较于电源发展略显滞后，电网对事故承受能力低主要原因在于骨干网架薄弱[1]。电网中任何一个环节发生故障，即使继电保护装置正常工作，能够迅速切断故障，仍然存在扩大事故的风险。对此，根本解决办法就是加强电网骨干网架。应用特高压输电线是加强电网骨干网架最有效的途径之一，且具有良好的经济适用性。例如铺设750kV的高压输电线，与500kV输电线相比造价虽然高处将近半倍，但事实上，750kV输电线电力输送容量却要比500kV输电线高一倍左右，综合经济效益巨大。将750kV与500kV两种电网进行并联应用，存在一定困难，但目前已有一些国家试验成功。资料显示，俄罗斯将750kV电网并联500kV电网进行运行，并配备可靠性高的继电保护及安全自动装置，迄今为止发生大面积停电事故率为零。借鉴国际现有成功经验，我国同样能够克服存在的困难，建立750kV特高压输电线电网以联络各大区电网，可以起到相互支援的作用，能有效减少重大停电事故的发生，保障电力系统稳定运行。
2、进一步精确电力发展弹性系数
自从强调电力市场化后，电力发展弹性系数逐渐被人们忽视。依据我国发现现状，评估未来经济的增长速度，结合实际电厂建设、发展周期、燃料供应等情况，进一步精确、研究并制定合理的电力发展弹性系数，可为整体电力工业的发展提供宏观控制理论依据。一些企业家注重短期内回收成本，更乐于投资环境较好、有利可图的发电项目，这一现象使得电力工业发电能力的提高缺乏计划性或难以持续执行。因此，国家应对电力发展弹性系数的确定加以重视。
二、继电保护可靠性问题分析
1、继电保护可靠性的合理要求
继电保护装置的可靠性与电力系统安全运行息息相关，电力研究人员对此提出过许多可靠性评价办法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆研究中发现，提高继电保护装置的安全性和可信赖度措施存在一定的矛盾关系[2]，即对二者同时提出相同高度的要求具有不合理性。因此，在继电保护装置配置时应视具体情况做侧重方案。网络结构有较大冗余、备用电源有充足容量，且在环网或多回线路条件下，若误跳一回线路对电网影响较小则应该侧重提高继电保护的可信赖度，也就是不拒动的可靠性。而在线路具有基本独立的后备保护或完全独立的双主保护时，若一套主保护拒动还可依赖另一套保护动作，此时则应该侧重提高继电保护的安全性，即防误动的可靠性。
2、继电保护可靠性评价方法
我国评价继电保护可靠性的主要指标为保护装置的正确动作率，但近年来有研究指出其不太合理[3]。正确动作率仅能评估装置运行程度，即使1000次测试中出现1次不正确动作，指标即为99.9%，看似非常高，但难以判断不正确动作潜在风险程度，若该不正确动作是容量较大的发电机差动保护拒动，可烧坏发电机绕组，或是负序电流过大扭曲了发电机轴系，都会损坏电网，造成损失风险。另外，正确动作率高难以激发研究人员对故障分析的积极性，盲目信赖高指标，导致故障越多，形成不良循环。继电保护工作人员国家应多给予鼓励和理解，加强并扩大对电网各类事故的保护和预防。
三、继电保护装置动态性能仿真探讨
严密的动态性能仿真是继电保护装置研究阶段极为重要的一项流程，除静态性能试验外还需动态模拟进行仿真试验。由于研究阶段各项试验都处于实验室环境，难以达到高电压、大电流故障时电磁的真实条件，性能测试准确性有所局限。因而动态性能仿真需收集大量的故障录波数据，尽可能真实的模拟各种故障现场对继电保护装置加以反复试验。根据发展现状来看，目前保护测试仪及RTDS可完成此项试验[4]，但设备价格高昂，增加了试验费用，还存在不能分析开发阶段装置等问题。因此研发能够满足试验需求的继电保护装置动态性能仿真软件也极为关键。笔者建议国家电力部门保护测试中心联合电机工程学会及相关部门共同研发制定继电保护装置动态性能仿真系统标准，以弥补和完善国内测试仪器的不足和应用。
四、结束语
继电保护的可靠性与动态性能仿真的提高对提高我国电力系统安全性具有重要意义，加强电网建设、提高其事故承受能力是主要战略措施。汲取成功经验建设我国特高压输电线联络各大区域电网，可提高综合经济效益并互相支援，保障各地区电网输电安全性。制定合理的电力发展弹性系数，切合实际结合各地区电力供应需要，对继电保护装置做出合理要求，侧重性设计可行的继电保护装置配置方案，符合电力系统建设需要，除此之外完善继电保护可靠性评价指标及动态性能仿真测试系统，能够有效促进我国的电力系统建设发展，极大地提高电网运行安全性。
参考文献
[1]顾慧彬. 浅论刍议提高智能变电站继电保护可靠性的措施[J]. 工业b, 2016(5):00174-00174.
[2]丁晓森. 电力系统故障时继电保护装置动态特性探讨[J]. 中国新通信, 2017, 19(1):60-60.
[3]李峰. 刍议继电保护的性能及其检修对策[J]. 科技创新与应用, 2016(13):188-188.
[4]袁亚. 刍议提高智能变电站继电保护可靠性的措施[J]. 军民两用技术与产品, 2017(16):158-158.
论文作者:黄大彬
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：电网论文; 可靠性论文; 继电保护论文; 输电线论文; 保护装置论文; 继电论文; 事故论文; 《电力设备》2018年第24期论文;