摘要：在我国整体经济发展水平持续增长的情况下，相关电力系统的建设规模也越来越大，然而此类设备的运行环境较为复杂，出现故障问题的几率也相对较高，因此为了确保电力系统能够实现长久的稳定运行，便应当提升电力系统中的继电保护设备，以及相关自动化设备的可靠性。基于此，文章对电力系统继电保护设备和设备自动化的可靠性进行了探讨。
关键词：电力系统；继电保护；设备；自动化；可靠性
作为一种重要的能源形式，电力在推动我国经济社会发展和提高人们生活水平方面做出了重要贡献。目前，随着我国经济社会的进一步加速发展，对于电力系统的可靠性也提出了更高的要求，需要有关部门将电力系统的可靠性作为一项重要的指标来抓。通常情况下，一旦电力系统出现故障，就会对生产和生活造成十分巨大的影响，因此关于电力系统继电保护设备可靠性的研究有着十分重要的现实意义，对于改善目前的复杂电网环境下的电力系统整体可靠性至关重要。
1继电保护装置的性能评价体系
所谓电力系统的继电保护装置可靠性指的是继电保护装置在预定的时间范围内，其能够实现预定功能的一种能力。在可靠性的分析过程中，通常会涉及到有关继电保护设备元件数据的统计以及对系统整体性能的评估。具体而言，电力系统的继电保护装置可靠性就是在电力系统出现故障时，能够按照预先的设置作出正确的判断，以避免出现更大范围的故障。在目前的电力系统继电保护设备及其自动化可靠性分析过程中，其主要的性能评价指标主要包括以下几个方面:①继电保护设备的正确动作率。指在特定的统计时间段内，继电保护设备的正确动作与总的动作之比，该指标也是在目前的继电保护设备可靠性评价指标中的主要内容;②继电保护设备可靠度。所谓可靠度指的是一旦确定设备的初始正常时刻，则在某段时间内不出现故障的概率。因此设备的可靠度关注的是设备从正常运行到下一次故障的时间间隔;③用电设备可用率。指的是设备从某一正常工作时刻开始到下一个时刻的时间间隔内不发生故障的概率。可用率与可靠度的重要区别在于可用率的衡量条件是继电设备在该段时间内需要连续运行;④继电设备无故障运行时间。指的是从继电设备的修复时刻到下一次发生故障时刻的时间间隔;⑤继电设备修复率。指的是设备在发生故障的条件下，从某个时刻开始实现修复的概率;⑥继电设备修复时间。指的是继电设备修复所需要的平均时间。
2电力系统自动化与继电保护的关系
2.1继电保护对电力系统自动化改造的影响
电力系统的信息控制系统能够对电能进行控制和处理，也能够在电能生产过程中进行调节和控制，保证用户的用电需求。电力系统在分层分级的分布中，应当具备对原始电能进行调控和处理的功能，同时，也要具备相应的信息控制系统。因而，继电保护装置在电力系统中的作用不可或缺，通过信息调控系统可以对电力系统进行通信、调度等操作。
2.2电力系统对继电保护的基本要求
2.2.1可靠性
可靠性是电力系统对继电保护装置的最基本要求，保证其可靠地操作，由于电力系统自动化的作用从本质上来讲是为了满足广大用户的用电需求，所以，继电保护装置的可靠性从根本上决定了供给电能是否量大且优质。
2.2.2选择性
选择性是指一旦故障出现，首要任务是在故障的线路上开始工作，保护和切除故障线路。如果此时故障线路拒动，将其相邻设备作为第二选择切除电路以保护电路，以此避免大范围故障，造成更大损失。
2.2.3灵敏性
灵敏性是指在继电保护范围内，继电保护装置应具有较高的敏感系数，当出现故障时能够迅速做出反应，对故障线路进行保护和切除。
2.2.4快速性
当电力系统在实际运行中有故障发生时。则会进一步扩大影响范围，因为，为了能够尽可能的对故障所带来的危害进行减轻，则需要及时的对供电的电压进行恢复，以便及时的消除故障。
2.3继电保护在电力系统中的重要作用
电力工作不同于其他行业，机器操控的电气故障的发生是不可避免正常的现象。但如果局部用电设施的故障发生时得不到有效可行的控制和解决，会使波及的范围更广，例如造成大面积停电等，会严重损害人们生产和发展。电力规程规定：任何电力设备都不允许在没有继电保护的状态下运行。因此，继电保护作为置于电力系统中的二次设备，对一次设备负责且保障一次设备的正常运行。
2.4继电保护装置对电力系统自动化的影响
继电保护装置现已在电力系统中广泛应用，累积了丰富的操作运行经验，产生了显著的经济效益，同时也提高了电力系统的运行管理水平。在继电保护装置发展中趋于电子信息化、智能化、网络化以及保护、控制、通讯一体化，我国电子继电保护技术也将进一步提高，获得更加广泛的运用。
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3继电保护设备可靠性研究的意义
通过继电保护和自动化设备可以及时找出电力系统中出现的问题，选择符合电网需求的断路器，将电网中有问题的部分切断，此外，当自动化装置和继电保护系统有意外出现时，会将信号发射出来，当工作人员看到故障信号后，根据信号提示及时进行故障的处理，保证电力系统运行的安全性，而且通过使用相关设备和继电保护设备进行配合，可以自动清除短期故障。在我国社会的不断发展下，电力系统的容量越来越大，供电波及范围也需要不断提高，继电保护设备作为保证供电可靠性的基础，在保证电网安全运行方面具有重要意义，如果继电保护自动化装置出现故障，会导致电力系统运行延迟，出现大面积停电的情况，对社会用电造成了很大的影响。
4继电保护设备自动化可靠性研究
电力系统的继电保护设备目的在于有效的保证相关电气设备的安全性，同时改善电力系统的整体可靠性。一旦电力系统或者继电保护设备发生故障，继电保护装置能够迅速的发现并且判断问题，同时向外部发出警报，并且能够在极短的时间内切断通电电路，进而达到保护用电设备、预防电力系统故障扩散的目的。目前的继电保护设备通常由一套甚至多套处于独立工作状态的设备组成，以更好的保护设备安全。
电力系统中的自动化装置对于电力系统的正常运行起到重要的作用，其主要负责实现对电力系统相关性能参数的检测，以及完成必要的自动化操作。继电保护设备的自动化是目前主流的发展方向，其自动化的性能直接决定着整个电力系统的可靠性，在目前的电力系统继电设备自动化评价指标中主要涉及到无故障工作时间、设备修复时间以及设备有效度等三大指标。在分析电力系统自动化保护装置的可靠性时，主要从以下几个方面进行。
首先，需要对继电保护设备的自动化装置及其初始设定状态进行分析。在目前的电力系统继电保护设备中，其自动化装置一般结构都较为复杂，而且设备初始状态的设置对于设备的运行有着重要影响，因此在进行分析时需要充分掌握自动化装置的相关结构和参数设置。
其次，需要对相应的自动化设备的实际运行状态进行统计，并且结合设备的特点其运行的规律，并且对可能存在的漏洞进行分析。在对电力系统的继电设备进行检修时，需要按照科学的方法对可能存在的漏洞进行分析，以更好的提升继电设备的可靠性能。通常情况下，自动化设备在运行一段时间后都会出现不同的设备问题，因此需要定期对相关的继电设备进行检查，以更好的改善继电设备的自动化水平和系统可靠性。
同时，电力系统的更新也会对继电保护设备的自动化可靠性产生影响。在继电设备的自动化设计过程中，要充分考虑到电力系统的升级改造对设备自动化性能产生的影响，同时在继电保护设备的选用过程中，还需要选择原理不同、厂家不同的设备，以更好的增强继电保护设备的整体自动化可靠性能。
5提高自动化装置和继电保护装置可靠性的方法
5.1优化冗余设计的方法
为了使继电保护系统的容错达到设计的要求，可以使用硬件冗余的方法对设计进行优化。冗余技术指的是即使继电器器中某个保护装置出现了错误的动作，也不会对系统造成比较大的影响，通过使用硬件冗余的方法，可以有效地对拒动率和可用度等指标进行改善，主要包含了备用切换、并联、多数表决等，即使误动率出现了恶化，也可以利用硬件冗余将其显示出来，在实际使用的过程中，冗余方式的选择要和继电器保护系统的实际运行情况结合起来，达到系统各项指标的要求，利用硬件冗余的优化达到使用最小数量的装置、最小金额投资达到管理目标的目的。
5 .2做好继电保护装置的维护工作
在进行日常管理的时候，要将继电保护装置的维护工作做好，对系统工作的可靠性进行提升，需要做到以下几方面的管理：①定期查评和检修继电保护装置，主要需要对二次设备元件标志、名称的齐全性、查看各种开关动作和按钮的动作，确保其灵活性，将接点压力不足或者被烧伤的情况解决，对指示中的红绿指示灯泡和光字牌进行检查，确保其完好性，对各种继电器、盘柜上表计、接线端子螺钉松动故障进行排查，然后对电流互感器和电压互感器的二次引线端子故障进行排查，对配线进行检查，查看是否有固定卡子脱落的情况。②对各个断路器操作机构出现的问题进行排查，将继电器保护装置的查评工作完成后，根据设备具体的运行情况进行分类，要保证一类设备无缺陷运行、对系统的经济性和安全性标准进行保护，二类设备允许部分零件存在部分缺陷，整体设备完好，不能危及到设备和人身的安全，三类设备如果有比较严重的问题出现时，会直接对系统的可靠性和安全性造成影响，在检查和维护时，对于此类问题，如果出现要及时进行处理将隐患排除，并做好故障维修记录，为以后的检修工作提供一定的参考资料。
5.3提高继电保护装置的可靠性
在进行继电器可靠性运行管理的过程中，要保证继电装置各项指标计算的合理性和准确性，在对继电保护装置运行的正确率进行计算时，要将区外故障正确的动作包含进来，在进行继电保护和自动回路中，主要使用继电保护辅助配套设施进行保护，此辅助设备会对整个继电保护设备的运行造成直接的影响，因此不可以轻视辅助设备管理的可靠性，要使用多种措施对可靠性进行保证。
结语
综上所述，对电力系统中的自动化与继电保护设备的可靠性进行分析，不仅对其自身的发展具有重要的作用和意义，也能在提高其可靠性的前提下，保证整个电力系统的安全运行和可靠性，进而为用户们的用电供电提供稳定安全的电力。
参考文献:
[1]黄为婷.电力系统中自动化与继电保护设备的可靠性[J].电子制作，2013.
[2]杨磊.电力系统继电保护可靠性评估研究[D].华北电力大学，2014.
作者简介:
杨学斌（1985.06―），男，宁夏银川人，单位：宁夏宁鲁煤电有限责任公司灵州电厂,研究方向：电力系统及其自动化
论文作者:杨学斌
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/23
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