继电保护系统对一次设备可靠性的影响研究论文_刘家豪, 王蓬勃

(1身份证号:370303199409240019 江苏南京 210000 ; 2国电南京自动化股份有限公司 江苏南京 210000)

摘要:由于大电网元件数多、网络复杂、导致准确可靠性计算困难,现在的大电网可靠性分析,一般不考虑继电保护的影响。然而作为电力系统第一道防线,继电保护系统拒动和误动将直接影响到电力系统运行的可靠性。继电保护系统不同于一次设备,其对电力系统的可靠性影响是通过一次设备起作用,而一次设备的可靠性又直接影响到电力系统可靠性。继电保护系统对一次设备可靠性的影响不仅与保护系统自身可靠性相关,而且受一次设备可靠性和一次设备在电网中的位置影响,即使是可靠性相同的继电保护系统,其对不同的一次设备可靠性的影响也是不同的。由于继电保护系统与一次设备之间的耦合性以及相邻继电保护系统之间的协调配合关系,使得传统的继电保护可靠性模型难以准确评估继电保护系统对一次设备可靠性的影响,因此建立新的模型十分必要。

关键词:继电保护系统;一次设备;装置运行;可靠性;影响

引言

继电保护系统的可靠性对电力系统而言非常重要,因为它完成继电保护作用是根据元件中电气量的骤变。最近几年,由于对一次设备的管理出现较大的疏忽,致使继电保护系统屡屡发生问题。一旦电网的供电系统出现故障,导致大范围的停水停电,那么势必会对社会经济以及人们的生活生产带来极大的不便,造成严重的影响。为了减少此类事情的发生,就需要分析继电保护系统对一次设备可靠性的影响,并加强这种可靠性,以确保电力系统安全、正常的运行。

图1

1继电保护装置概述

电力系统的线路,发电机或者其余核心电子元件是继电保护装置的主要构成部分,对整个继电保护系统的稳定运行有重要影响。继电保护的主要职能是当电力系统发生故障时能够自动、快速、准确的切除故障,尽量缩小停电范围,保证正常的设备和电网安全正常运行;电力系统处于异常运行时能够及时发出告警信号提醒运行人员系统处于不正常运行状态,应立即查找原因并处理,防止危害进一步扩大。运行时及时检查维护,出现问题及时维修,以保证继电保护装置的安全和系统的正常运行。

2继电保护系统的运行状态

串联是继电保护装置的一般组合形式,系统中的任何部件出现问题都会导致继电装置失去应有的保护作用,继电保护系统可靠性大幅度降低,其运行状态和可靠性指标因此而划分为正常与非正常两种模式。正常运行状态下就是指电力系统符合预先设计走向,试验得以成功运行。在传统的继电保护系统中,正常运行状态是区内故障运动次数与总运动次数的比值,不正确的运行状态则反之。但是,业界学者也曾提出质疑:正反方向区外运动与不动作应该分在正反运动次数内,单独为一处就可能产生诸多不确定计算结果。笔者认为,继电保护系统运行状态应该包含正反区外故障和正常区外运行的不动作状态。

3继电保护系统对一次设备可靠性的影响指标

根据继电保护系统在运行中呈现出来的种种状态,可以得到其对一次设备可靠性的影响指标。假设继电保护系统对一次设备可靠性的影响指标是PC,其中又细化为123三种类型,分别表示系统故障的准确行为概率,正反双向区外故障行为错误率,系统稳定运行时的无动作率,那么继电保护系统的动作次数为F,以上三种动作类型就可用F1、F2、F3进行表示,由此可得:F=F1+F2+F3,也因为继电保护系统在正常运行过程中不能给出确定的计算值,就可暂时表示为:FC=F1+F2/F+E。另外,假如变压器两侧电压互感器的变比与变压器变比一致,这就可以说明电力系统回路中没有电流。但是,由于电压互感器变比很难与实际系统应用契合,调试过程也会对变压产生很大影响,这就使得电力系统运行达不到预定要求,未能形成准确的数值进行运算。如果对系统计算过程进行改进,实现电力继电保护装置的效果。计算出变压器一侧的电流值,并依据TA变比得出Kb,再进行二次输入进入保护装置。最终通过计算机系统软件得出计算结果。从而消除电流差距,平衡电流差值。排除人为因素的干扰,继电保护系统对一次设备可靠性的影响如下:

4继电保护系统对一次设备可靠性运行的优化措施

通过继电保护系统对一次设备可靠性影响指标的分析可以得出:继电保护系统运行的可靠性指标对于电力系统的正常运行和对一次设备可靠性运行指标的正确评估有重要意义,直接关系到继电保护系统的改进程度。为此,笔者提出两点优化建议:

4.1可靠性计算指标规范化

区外没有运行操作的状态也属于继电保护系统正常运行指标的一种,完善的指标体系可以促使系统更加规范的运行。另外,对继电系统中正常运行的工作指标也需要进行详细记录,区外区内不同的动作都要进行正确区分,也包括运行的正反方向。一旦出现运行故障,可及时对运行误动因素进行分析识别,辅助工作人员对继电保护系统进行深入分析。从长远发展来看,如何更好的细化继电保护系统计算机制依旧需要从业人员长期孜孜不倦的追求。

4.2人工智能技术的应用

人工智能技术操作方便快捷,摆脱了控制对象模型的束缚,可根据使用者意愿自行调整,依据时间变化作出不同的智能判断及处理方式。模糊逻辑控制器的广泛应用,就使得PID速度加快了四倍之多,比古典控制器更具优势,也不再受到传统控制器中多种未知因素的影响,自身状态性能的智能调整使得数据分析更加彻底。在工作现场也减少了专家的工作量,智能化的数据采集方式使得操作更加流畅,语音操控的应用更是一项创举。当然,针对智能化技术现场应用的情况与否,依旧需要依据工作人员的实践经验进行分析总结,因为某些特殊对象在不依靠智能技术的条件下,依旧可以达到预期的目标。总而言之,在继电保护系统对一次设备可靠性运行的影响中,要想更多的实现自动化工序,还需要更多稳定的系统技术进行支撑。

结束语

综上所述,国内发电、供电和电力用户的需求不断增大,电力继电保护系统如果能使图像监控、工作人员操作经验和远程技术相结合,也可以避免操作失误,减少系统故障造成的损失。继电保护系统的计算细则、流程、准确性直接关系到一次设备运行的可靠性指标预算,随着电力继电保护系统运行的可靠性和灵活性提升,微机进行网络化建设也是必经之路,继电保护系统只有结合微机网络化,对一次设备运行的可靠性才会从根本上提升。当然,这也需要我们相关从业人士的共同努力,才会使得继电保护系统对一次设备可靠性的影响朝着更好的方向发展。

参考文献

[1]冯豆,李生虎,崔芳.继电保护系统最优检修周期的优化算法[J].电力系统保护与控制.2012(21).

[2]戴志辉,王增平.继电保护可靠性研究综述[J].电力系统保护与控制.2012(15).

[3]吴宏斌,盛继光.继电保护设备可靠性评估的数学模型及应用[J].电力系统保护与控制.2013(09).

[4]熊小伏,陈飞,周家启,沈智健.计及不同保护配置方案的继电保护系统可靠性[J].电力系统自动化.2014(14).

[5]张雪松,王超,程晓东.基于马尔可夫状态空间法的超高压电网继电保护系统可靠性分析模型[J].电网技术.2014(13).

论文作者:刘家豪, 王蓬勃

论文发表刊物:《电力设备》2016年第10期

论文发表时间:2016/7/24

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

继电保护系统对一次设备可靠性的影响研究论文_刘家豪, 王蓬勃
下载Doc文档

猜你喜欢