摘要：电力系统继电保护隐藏故障是导致系统连锁事故的重要因素，深入分析继电保护隐藏故障，并对监测方法进行探讨对于确保电网运行安全性具有重要意义。本文首先对继电保护隐藏故障进行简单介绍，并对继电保护隐藏故障并对其监测方法进行研究具有重要的现实意义。
关键词：继电保护；隐藏故障；监测方法
1 继电保护隐藏故障定义及特征
所谓隐藏故障，主要指的是存在于系统中的不会对正常运行的系统造成任何影响的故障，但是一旦系统某部分有所改变就会触发隐藏故障，并造成连锁故障。也就是说，当系统处于正常运行状态下，并不能发现隐藏故障，在系统出现故障，继电器将故障准确切除，重新分配电力系统潮流，边有可能引发存在隐藏故障的保护装置出现误动。
对于继电保护系统而言，诸如连接器、接线片、通信通道或者是PT等元件都有存在隐藏故障的可能性。继电保护装置存在隐藏故障并不意味继电器自身存在设计缺陷、校准或者实际应用不当。隐藏故障与常规故障的最大不同就是其在系统正常运行状态下并不会被发现，只有在系统出现一些事件的情况下才会被监测到。隐藏故障最危险之处就是只有在系统处于压力状态下才会显现出来，其对电力系统所造成的影响不易被及时发现，无法及时采取有效应对措施。
2 继电保护隐藏故障研究现状
继电保护技术发展由来已久，大概从上个世纪70年代开始，继电保护技术就在电网中明显的体现出优势来了，而微机的继电保护优势有逻辑能力，记忆能力，检测能力以及计算能力，而且其通信能力很强大，在和以往的一些继电器的相比中明显的发现其优势所在。所谓隐藏故障就是在可能造成危险的因素中隐藏了，所以这种故障比起直接可见的故障更加的严重，破坏性非常之大。如果能够对于隐藏故障进行检测，并且根据报警装置来进行控制，这样就可以预防装置执行切除动作之前做出针对此动作的判断，避免错误的切除对电力系统正常运行造成的影响。
相关统计资料显示，在全球范围内所发生的大规模停电事故中，有七成左右都与保护系统不正确有关。隐藏故障给电力系统所造成的危害性并非一致，对于电力系统而言，隐藏故障所出现的位置直接决定了隐藏故障的危险性大小。所有隐藏故障均存在相应的隐患范围，在一般情况下，隐患范围内的故障是能够判断的，而爆发具有一定概率的隐藏故障非常难以判断，所以这就形成了一定的盲区，对于电力系统隐藏故障的危害性程度一般用脆弱性区域及隐藏故障严重性进行描述。
电力系统隐藏故障脆弱性区域示意图中，（a）黑色方块区域代表保护装置正方向的脆弱区域；保护装置P存在隐藏故障，在（a）出现故障的情况下，将会触发保护装置隐藏故障，进而导致保护装置误动。与该区域相关的全部故障都属于隐藏故障脆弱性区域。（b）黑色方块区域代表顺着母线相反方向的脆弱区域；对路线AB进行了高频保护的配置，假定反方向故障出现了，那么闭锁信号就能够传输，在高频通道中，假如无法准确的讲信号传输，那么保护装置就会出现问题，尤其是其选择性就会丧失，而外部区域就会有错误动作的发生，脆弱区域就是图中的阴影部分。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
为对不同隐藏故障所具有的危害性进行准确评估，国内外不少专家学者将风险理论引入电力系统继电器隐藏故障分析评估研究中，构建起电力系统连锁故障风险评估机制，以便准确确定电力系统薄弱环节，制定有针对性的控制系统连锁故障风险的有效对策。
3 继电保护隐藏故障监测方法
通过对电力系统脆弱区域及脆弱指数进行分析，便可以确定保护装置隐藏故障所具有的危害性大小，以此为依据确定监测重点，以实现对电力系统隐藏故障发生率的有效控制。
根据继电保护隐藏故障概念，隐藏故障在系统处于正常运行的时候，这种故障不会显现，一般都是压力状态下才会出现隐藏的故障，所以，对于电力系统继电保护隐藏故障的监测并不能使用之前的离线式监测方法，有必要专门研制面向继电保护装置隐藏故障的在线监测系统。
当前在实践当中尚未研制出可以对处于运行状态的继电保护系统中是否有隐藏故障进行检测的监控系统，只是借助微机保护中的自检功能对系统运行提供有限保障。实践中所使用的常规检测都是离线状态下，保护装置才开始运行的，所以只有系统运行，隐藏故障才会出现，这就给检修和维护带来了很大的困难。所以，传统检测方法并不能全面检测出系统中所存在的隐藏故障。
鉴于电力系统继电保护隐藏故障自身特征，必须采用在线监测方法对其进行监测，才能对于系统中出现的隐藏故障在第一时间发现，而且能够对于继电保护装置采取闭锁或是运行停止的措施，这样就可以很好的规避可能出现的重大后果。
早在1996年就已经提出针对电力系统继电保护隐藏故障进行在线监测的想法，继电保护隐藏故障监视及控制系统基本框架也已基本成型，隐藏故障监测及控制系统详见图2所示。继电保护隐藏故障监测及控制系统通过对比分析自身和高脆弱性指数保护装置输出结果，并进行相应的逻辑分析判断，最终完成继电保护隐藏故障在线监测操作。但该方法并未形成能够在工业系统中进行广泛应用的成熟系统。
4 继电保护隐藏故障概率计算方法
由于继电保护隐藏故障所导致的误动作是存在一定概率的，会造成系统初始故障继续发展，严重的还会造成连锁故障，引发大规模停电事故。当前在实践中，通常是通过概率统计分析及概率模型两种方式来确定继电保护隐藏故障的概率。
其中，概率统计分析主要是分析之前的保护动作数据，并对相邻元件故障所导致的保护误动作数量进行统计，除以保护动作总数，由此所得出的数值就是系统中全部继电保护出现隐藏故障的概率值。用来对继电保护进行描述的概率模型主要是距离保护隐藏故障概率模型以及过电流隐藏故障概率模型两种。
综上所述，继电保护隐藏故障是导致电力系统连锁事故中极为重要的一项，本文对电力系统继电保护隐藏故障的定义及特征进行分析，并阐述了隐藏故障监测及概率计算方法。
参考文献：
[1]熊小伏，蔡伟贤，周家启，等.继电保护隐藏故障造成输电线路连锁跳闸的概率模型[J].电力系统自动化，2008（13）：34-35.
[2]李春，林锦国，叶曙光，等.基于小波的继电保护装置电磁干扰软件防护快速算法研究[J].电力自动化设备，2008（11）：123-124.
[3]刘华，田芳，白义传，等.继电保护故障信息管理系统实用化改进方案[J].电力系统保护与控制，2008（19）：34-35.
论文作者:沈妍1,王鑫2,苏红3,张志龙4,白慧5
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/14
标签：故障论文; 继电保护论文; 电力系统论文; 系统论文; 概率论文; 保护装置论文; 区域论文; 《电力设备》2017年第36期论文;