摘要：经济的发展和人们的需求使我国的用电量在不断的提升，尤其是在一些特殊的节假日和季节，用电量飞速增加。如何安全用电，合理的发掘电力元件、用电设备，使其能够承受电压，保证电量处于能承受的载荷之内，并及时的发现用电不当的现象，适当的报警和切断电压，是继电保护装置相关研究的主要内容。本文将主要分析并提出解决方案来提高继电保护系统的稳定性和可靠性。
关键词：电力系统；继电保护装置；运行可靠性；提高方法
1继电保护的特征
要研究并提高继电保护装置的可靠性，首先就要对继电保护装置有一定的了解并作为研究的基础。继电保护一般包含三个部分，分别是逻辑、测量和执行。这三项只有紧密配合才能提高用电的安全系数，达到供电的可靠与持续。逻辑就是在已知相关参考数据的基础之上，把不同的命令经过分级传递给不通过的受体执行元件，以便于实行合理的分工，提高继电器的效率。测量又包含两个小分支，即静态测量和动态测量，测量是继电器对于逻辑处理方面重要的参考，同时又是逻辑命令的受体，两者相辅相成，共同分析出所使用的元件的相关性能。执行是一般继电保护装置的最后一步，把得到的信号处理，从而决定是否对相关元件采取保护举措。继电保护有着它不可忽视的作用，在一定程度上能够有力的减少危险的发生，保障元件之间正常工作和供电系统的安稳运行，能够适当的减少元器件的损害，提高经济效益。
2提升电力系统继电保护与自动化装置可靠性的重要作用
第一，继电保护和自动化装置可靠性的提高能够对电力系统运行中的问题及时发现，进而合理选用断路器，尽快切断存在问题的电力系统。第二，在电力系统发生故障的情况下，即可通过信号自动发送的方式告知技术工作人员，在及时处理的基础上，也为系统可靠运行提供了必要保障。第三，继电保护、自动化装置在与其他系统配合与协调的基础上，能够清除系统内部短暂故障。根据以上分析，伴随现代供电范围的扩大与供电容量的增加，不断提高电力运行可靠性的重要作用逐渐突显出来，为电力系统正常运行奠定坚实基础。
3可靠性试验
3.1观察指标和变量
在上述方案基础上进行可靠性试验，利用计算机建立分析模型，以Ｓ变电站作为模拟对象，该变电站为35ｋＶ变电站，收集其工作数据代入到计算机中，获取２０００个工作日的信息作为样本，进行多维度训练。以变压器作为监控对象，设置主要观察指标为问题识别数、准确率、是否反应、反应时间、备用系统工作态势５个方面。以电压器温度和电流作为两个变量，通过计算机参数调整法进行故障模拟，记录并分析试验数据，评估新方案的可靠性。
3.2试验过程
试验分为两组，一组为常规组，以Ｓ变电站的现有继电保护系统作为对象，该组共进行１００次试验，分为温度试验和电流试验，各５０次，观察指标相同。第１～５０次试验，保持变压器温度参数稳定，进行电流参数调整，分别设置电流为：低强度（５０％额定电流）、高强度（８０％额定电流）、超高强度（１００％额定电流）、过流（１２０％额定电流）、强度过流（１５０％额定电流），各进行１０次，观察并记录系统问题识别数、准确率、是否反应、反应时间。第５１～１００次试验，保持变压器电流参数稳定，进行温度参数调整，分别设置温度为：低温度（５０％额定温度）、高温度（８０％额定温度）、超高温度（１００％额定温度）、过温度（１２０％额定温度）、强度温度（１５０％额定温度），各进行１０次，观察并记录系统问题识别数、准确率、是否反应、反应时间。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二组为改良组，代入Ｓ变电站基本工作参数、改良后的继电保护系统进行模拟，该组共进行１００次试验，分为温度试验和电流试验，各５０次，观察指标相同。第１～５０次试验，保持变压器温度参数稳定，进行电流参数调整，分别设置电流为：低强度（５０％额定电流）、高强度（８０％额定电流）、超高强度（１００％额定电流）、过流（１２０％额定电流）、强度过流（１５０％额定电流），各进行１０次，观察并记录系统问题识别数、准确率、是否反应、反应时间，额外评估备用系统工作态势。第５１～１００次试验，保持变压器电流参数稳定，进行温度参数调整，分别设置温度为：低温度（５０％额定温度）、高温度（８０％额定温度）、超高温度（１００％额定温度）、过温度（１２０％额定温度）、强度温度（１５０％额定温度），各进行１０次，观察并记录系统问题识别数、准确率、是否反应、反应时间，额外评估备用系统工作态势。
4试验评估
结合试验结果，发现新方案在投入使用后，能够满足安全保护的要求，在６０次故障中，完成有效识别５８次。较常规组有较大提升（４２次），与此同时，新方案借助自动化技术，反应时间更短，平均０．７６５ｓ，较常规组提升明显（１．９１５ｓ）。但改良组在模型过程中出现了两次不能识别故障的问题，进一步分析发现，温度组故障无法识别是由于在强温度态势下，收集所获数据未能获取对应级别数值，导致系统默认该温度为“故障温度”，出现误操作。在电流组中，同样出现了类似情况，较高的电流值超出了数据收集所获最大值，尽管变压器依然处于正常工作状态下，系统仍认定其为“故障电流”，出现误操作。结合该问题，拟定改进意见包括两个方面：一是大数据收集，保证对智能设备的训练效果，使其能够有效识别各类问题；二是范围性评估，在传感器获取了数据后，只要该数值不高于默认最大值的１０５％，系统只发出警报，不进行处理，以免出现误操作问题。大数据收集方面，建议在后续工作中结合实际需要，获取各类监控对象的基本信息，如变压器问题，应获取５年以来的累积数据，计算其平均值，消除极端值，获取较为科学的结果。所谓极端值，是指在接近故障情况下变压器的工作数值，如变压器的安全工作电流为５Ａ，当电流接近５Ａ、达到４．９５Ａ时，不能纳入统计中。只取４．８Ａ以下工作信息进行加工处理，以确保系统识别作业的准确性。范围性评估方面，是指以大数据收集结果为基础，将所有数值在原有基础上增加１．０５倍。在系统工作时，代入扩大后的数据作为一个危险“临界值”，传感器收集到“危险临界值”时，只进行警报，当对应的数据进一步增加，威胁系统安全，继电保护装置再进行动作，切断工作系统电源，启动备用系统进行供电作业。该机制有利于在危险出现前进行处理，也能提升系统警报的准确性。
5结论
综上所述，电力系统的继电保护是决定其工作安全性的关键，以自动化装置进行工作，可保证性能可靠，可视作未来电力系统继电保护的主要手段之一。本次设计中，给出以分布式监控、线路切换、多维度训练法为基础的继电保护方案，依托智能设备进行工作。在可靠性试验中，新方案能实现大部分问题的分析和处理，但受限于样本数，识别精确性略有不足，可加强数据收集、处理进行改进。
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论文作者:赵庆成,李超
论文发表刊物:《中国电业》2019年第12期
论文发表时间:2019/10/16
标签：温度论文; 系统论文; 电流论文; 可靠性论文; 继电保护论文; 电力系统论文; 工作论文; 《中国电业》2019年第12期论文;