摘要：继电保护系统是保证发电厂正常运行的前提，它能够很大程度上减少设备出现损坏，所以，在证据理论上对数字化变电站继电保护容错方法进行研究是很有必要的。本文从继电保护的概念、目的和基本要求出发，对基于证据理论的数字化变电站继电保护容错方法进行了详细阐述，希望能够对发电厂继电保护起到一定参考作用。
关键词：证据理论；数字化变电站；继电保护；容错方法
引言
电力系统是一个复杂且危险性极大的系统，是直接面向用电客户和广大社会的，其中任何一个环节出现问题都有可能影响到电站的运行和用户的正常用电，严重的还会威胁到工作人员的人身安全。所以，相关工作人员要及时发现发电厂中存在的问题，并及时处理，找出数字化变电站继电保护容错方法，将电厂的潜在安全隐患扼杀在摇篮中。继电保护系统是电力系统中一项比较重要的系统，它为整个电力系统中的设备提供基本安全保障，所以，在证据理论的基础上对数字化变电站继电保护容错方法进行研究对电力系统发的运行具有重大意义。
一、继电保护的概念、目标以及基本前提
1.继电保护的概念。发电厂的继电保护系统是一种应用于电力系统，能够及时发现电力系统中因为雷电或者人为因素而发生故障或者影响到系统的正常运行的一种保护机制，这种保护机制能够及时发现故障，并且能够做出断路器跳闸或者给出工作人员信号，让整个电力系统能够正常运行。继电保护系统对整个电力系统安全保护有着重大意义。
2.发电厂继电保护的目标。当电力系统发生短路时，会产生异常强大的电流，与此同时，系统中的电压会急剧下降，从而对电气设备、绝缘设备以及机械性能造成很大的损坏，最终影响到整个供电系统的寿命，情节严重的还会影响到居民的正常用电。而发电厂继电保护的目的，就是为了防止这些情况的出现，最大程度上降低因为设备损坏而造成的发电厂经济损失，提高电厂的整体收益。
3.发电厂继电保护的基本前提。继电保护的基本要求包括三种：选择性、高速性以及敏感性，现在分别对三种要求进行详细阐述。选择性：当继电保护机制启动时，相关的故障设备就会自动的切除到系统之外，这样就能够很大程度上缩小当故障出现时的停电范围，保证其他的设备能够正常运行。高速性：高速性要求继电保护系统能够迅速启动并且其发挥作用的速度要极高，只有快速的启动系统才能最大程度上发挥其作用，才能及时的保证电力系统的稳定，减少企业的损失以及提升重合闸成功的概率。一般而言，消耗切除的总时间要和保护系统做出反应的时间和断路器动作时间之和相等，所以，继电保护系统要保证整个切除消耗的总时间在一定范围之内。敏感性：敏感性不仅要求继电保护系统在电力系统发生故障时迅速启动并且高效做出反应，还要准确、精确的找出发生故障的位置和做出准确的反应，这点而言，继电保护系统对于电力系统的维护具有相当大的意义。
二、变电站继电保护容易受到影响的因素
继电保护系统是作用在电力系统中的保护机制，对于研究它在可靠性方面受到影响的因素进行分析对继电保护系统实现安全、可靠、有效的保护有着重大意义，而能够让继电保护系统受到影响的因素总体可以分为两种：一种是意外因素，一种是人为因素，以下对两种影响因素进行详细分析。
1.意外因素的影响。电力系统中发生意外是不可避免的，根据这些年来电力系统中各项意外事故发生的频率主要分为五大类：
（1）雷击。自然界发生的雷击主要包括直击雷和球形雷等多种形式，因为发电厂的内部配置了高阻抗地网，这种抗地网会短暂的提升因为雷电而产生的高频电流，从而让继电保护装置对于事故的发生情况难以判断，大大提升其错误率。另外，继电保护系统也会因为高频电流的出现变得很不稳定，反应更加迟钝。
（2）辐射。电能的相关设备的配置是为了满足生产调度，而要实现调度，就需要信息时间的互通，所以电厂会在电厂内设置一些通讯装置，而通讯装置的出现，会产生一定的辐射，这种发射出的强辐射和磁场很有可能会对继电保护设备造成一定的影响，传输出假的信号源，让继电保护系统无法正常工作。
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2.人为因素的影响。人为因素也是影响继电保护装置安全造成较大影响的因素之一，也主要表现在三个方面。
（1）人员。相关的工作人员由于专业知识和工作经验不足使得继电保护装置不能准确使用，最终导致继电保护系统出现故障。比如说不能确切的找到相应的元件或者看不懂图纸，在实际操作出现失误，造成系统损坏。另外，某些工作人员的素质也有待提高，现在的大多数工作人员责任感不足，常常在工作工程中敷衍了事、行事马虎，这些都会使继电系统的可靠性大大降低。
（2）硬件。继电系统中的设备硬件出现故障，而由于企业的资金不足或者不够重视而对出现损坏的硬件没有及时修复，最终造成继电系统不能正常使用，对发电厂的安全产电造成巨大的安全隐患。另外，电力系统中的各个装置通常是相互联系的，当其中一个硬件出现问题，很有可能造成极大的连锁反应，让其他部分的电力系统也不能够正常运行。
三、基于证据理论的数字化变电站继电保护容错方法
1.基于证据理论的数字化变电站继电保护容错方法的原理。数字化变电站继电保护容错方法的过程需要一定的前提条件才能实现，这个启动条件就是双重化互感器的数据不相同，继电保护装置在运行过程中需要收集大量的数据而数据的来源就是多元互感器，若想实现继电保护的的过程，就需要继电保护对以上数据进行融合，这个融合过程就是信息融合。信息融合需要相关的证据理论，具体就是从典型样本以及证据合成中进行选择，在决策规则的影响下，最终得到融合结果。而融合结果能否正常启动，则需要判断其是否具备启动条件，这个启动条件就是双重互感器的数据不相同。
2.信息融合过程。根据上述分析我们可以知道信息融合包括典型样本的抽取以及融合信息的选择，所以，要想实现信息的有效融合，就需要对以上两个过程进行详细分析。首先，信息融合需要从样本中选择，所选择的样本一定是具有代表性的，通过利用证据理论，将样本选择作为发生故障一周后各项数据的参考，而这些参考数据中，电流和电压两项是不可或缺，这就意味着相关工作人员一定要对此严加注意。还有，相关工作人员要对故障的成因进行区分，要清楚的知道何种故障属于典型故障，何种故障又该归纳为特殊故障，在一般的情况下，母线和变压球都属于较为典型的故障。
四、继电保护容错方法的具体实现
继电保护容错方法的具体实现流程分为以下五个环节：数据初始化，进行对数据的收集，启动相关算法，相关证据的合成和生成，决策规则，这五个流程都是实现容错方法的标准流程。相关工作人员要完成初始化工作，以此来为容错方法提供基础条件，初始化过程包括开放跳闸出口和检查相关保护装置的性能。然后在初始化工作完成之后，为了保证信息融合过程的实现，就需要进行数据收集，在数据收集过程中，相关工作人员要该注意数据的来源是多元互感器。其次就是分析启动条件，这个启动条件上面已经有所描述，就是双重互感器的数据是否一致，如果满足这个条件，则意味着容错过程能够完全启动。然后，数据的生成和合成是继电保护容错方法实现过程的关键组成部分，在进行数据合成之前需要选择典型样本，在数据选择的过程中，工作人员可以得出大量的独立证据，从而达到生成证据的最终目的。在证据的生成完成之后，要对数据的相似度进行相应的判断，然后再经过一系列操作后完成数据的生成和合成。最后，容错方法的实现需要具备一定的决策规则，决策规则的存在就是起到一个辅助作用，最终得出辅助融合结果，在得出该结果之后，系统会将其和故障结果进行对比，经过对比后，找出故障成因，然后对故障进行进一步解决，最终达到容错方法的实现。
五、总结
无论是人们的日常生活还是社会生产，都离不开电能，到了近些年，人们对于电能的依赖度更是无法代替，而要想实现电厂的正常供电和人们的正常用电，就基于证据理论的数字化变电站继电保护容错方法加以应用。总而言之，相关技术人员要对继电保护的容错方法有一定的了解，并将此方法运用到继电保护系统当中，以此来提升电力系统的稳定性和企业的整体经济效益。
参考文献
[1]李继红,裘愉涛,邹剑锋,金盛,林一峰.基于状态估计的智能变电站继电保护容错方法[J].自动化与仪器仪表,2018(10):227-230.
[2]朱林,段献忠,苏盛,李银红.基于证据理论的数字化变电站继电保护容错方法[J].电工技术学报,2011,26(01):154-161.
论文作者:陆海东
论文发表刊物:《中国电业》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/1
标签：继电保护论文; 系统论文; 电力系统论文; 变电站论文; 方法论文; 证据论文; 数据论文; 《中国电业》2019年第13期论文;