摘要：与传统电网建设不同，现代智能电网的建设主要依靠智能变电站的自动化技术来实现，其中包括自动化的一次设备以及数字信息化的站内建设，并借助信息通信技术实现标准共享。在智能电网当中，继电保护系统主要由电子室互感器以及智能终端共同工作完成交互，其中超高速的网络通信借助平台优势能够取代传统的二次光缆进行信息交互，从而满足现代继电保护的应用需求。
关键词：电力系统；继电保护及自动化装置；可靠性
引言
电力系统中的继电保护与自动化装置属于一种保护电气设备安全运行的技术手段，能评价电力系统的运行安全性，判断电力系统中的故障，及时采取有效措施进行处理，减少严重安全事故的发生，保证电力系统稳定安全运行。
1继电保护与自动化装置可靠性指标体系
通常情况下，可靠性的评估指标主要包括成功率（R）、有效度（A）和平均无故障间隔时间（MTBF）或平均寿命三部分。成功率代表设备在规定的环境下能够顺利完成规定功能的能力。有效度表示发生不可修复故障前的设备有效的工作时间。平均无故障间隔时间是指设备在出现故障前的工作时间。
2继电保护及其自动化的可靠性试验
2.1继电保护及其自动化试验的测试装置
在开展继电保护及其自动化可靠性试验之前，首先需要针对智能电网中继电保护及其自动化的特点进行测试装置的设计。本文在进行装置设计时，根据所对应的继电保护及其自动化系统，将测试分为了若干个功能模块，使其与继电保护的工作模式进行一一对应。具体来说，在测试装置当中，首先需要包括一次仿真的测试，一次仿真的测试主要集中在对变电站中一次系统的仿真计算，通过对仿真数据的实时输出，来获取报文并进行解析，测试装置在借助变位信号，进行一次拓扑。此外，在装置当中，还应当具备维护模型的模块，进行测试时，模块能够对一次系统当中所出现的模型进行实时仿真，并提供安全隔离模型以及全站数据模型等具体模型。在测试装置中，还具有 SCD 解析模块，能够对变电站中全站的模型数据进行 SCD 解析。而且，测试装置所拥有的二次异常诊断还能够及时发现继电保护系统运行过程中出现的二次异常工况，利用逐项提供解决应对策略的方式解决异常问题。
2.2继电保护及其自动化试验测试方法
在完成了测试装置的设计之后，本文根据继电保护运行条件，开展了自动化可靠性的测试。首先进行了一次仿真算法的测试，在测试当中，根据以往的工作经验，主要测试对象为潮流计算、短路计算和输出值计算等具体方面。短路计算选用了叠加法，通过对继电保护正常运行状态下的网络短路情况，推定出短路电流作为恒定的电流源，再将恒定电流源与无源网络进行结合，描述此时的网络状态。随后，通过对称分量法对输出值进行计算，将二者相加最终获得短路出现时继电保护系统的网络状态。其次，本文还进行了有关继电保护的功能闭环试验，用以仿真测试继电保护在电网运行状态下的报文指令情况。在测试装置之中，可以通过仿真数据模型生成传达至整个变电站的 sv报文，同时还能够对继电保护系统提供的 goose 报文进行接收。在测试时，测试装置首先发布 sv 报文，随后获取 goose 报文，通过解析手段，对 goose 报文当中关于跳闸等指令性命令进行提取，并以此作为修改一次仿真的模型拓扑。紧随其后，测试装置还需要对发出 goose 报文时继电保护装置的电流数值、电压数值等具体数值进行重新的仿真计算，最终以 sv 报文的方式传回至几点保护系统之中。第三，测试装置，还需要针对智能电网当中的继电保护系统进行故障定位测试，从而判断继电保护系统是否能够对电网故障进行快速处理。在试验当中，测试装置主要通过两个方面进行检测，其中一种检测方式是针对继电保护系统所提交的 goose 报文进行检验，通过传输路径的寻回策略，探寻到报文接收的具体位置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另一种方法则是利用信息流模型，借助端口连接、信息源位置的共同作用形成报文搜索，通过对传输路径的搜索可以获得设备的通信关系与设备之间的映射情况，最终获得故障定位信息，了解继电保护在面对电网故障时的处理情况。
3影响电力系统中继电保护及自动化装置可靠性的相关因素
①电源操作不当：由于电源操作不当，在继电保护及自动化装置发生故障时无法及时将电源切除，导致酸性或蓄电池出现电流不稳定现象，影响了装置的可靠性；②周围环境的影响：继电保护及自动化装置的工作温度较高，工作环境周围存在着许多发电残留物，导致装置出现极速老化的现象重影响装置的使用性能，导致装置丧失保护功能；③质量不过关：在出厂投入使用前未进行相应的运作测试及检验操作，制造商为了降低成本，恶意将零部件换成质量较差的材质进行制造，降低了继电保护及自动化装置的使用性能。
4提高电力系统中继电保护及自动化装置可靠性的措施
4.1合理设定继电保护与自动化装置的相关参数
对于继电保护与自动化装置的初始状态以及相关参数设定值进行有效了解和可靠明确是比较重要的一个条件，应该在相应整体继电保护装置的应用前进行全面分析，促使其设定效果能够维系相应系统的可靠运行。
4.2优化设计、维护继电保护及自动化装置
在进行继电保护及自动化装置硬件冗余设计过程中，应采用并联、多数表计、备用切换等方式将装置的可用性及拒动率提高，全方面的显示设备误动率，在进行冗余硬件的设计过程中应立足于全方面的继电保护系统情况进行分析，采用最合适的冗余方式，节省设计成本，减少继电保护装置的使用。此外，在设备运行使用过程中还应加强维护设备，提高设备使用的安全性及可靠性。首先针对继电保护及自动化装置实施定期检查及维修，针对设备原件标志、按钮及动作等进行检查，针对设备的配线进行检查，一旦发现脱落、打结现象应及时进行故障排除，针对出现的故障进行总结分析，采用预防性的手段及措施进行解决，将故障的安全隐患降至最低，保证电力系统的安全稳定运行。
4.3提高继电保护及其自动化装置的可靠性
全面了解设备的设定值、初始状态等情况后，由于继电保护及其自动化装置的结构及运行较为复杂，其初始设定情况对于后续的运行操作会产生较为重要的影响，原始数据的设定情况是评价装置可靠性的重要因素，因此在设备投运前应对相关初始数据进行全面了解，针对技术资料、设计图纸、数据信息、装置的运行情况等进行统计及分析，将其作为参考对运行的规律进行分析总结，定期检查及排除设备中可能存在的问题，提高检修工作的科学性及设备的安全性、可靠性，注意自动化装置技术的更新与改造，不断适应电力系统的发展，选择两套不同的自动化装置，在相同院里下对线路及母线进行保护，减少事故的发生。采用全数字化保护系统进行保护，使用装置检测器对装置运行的可靠性进行检查，用变压器绕组变形测试及红外线成像技术等实施设备的日常监测及保护。
结语
电力系统运行过程中有效的继电保护及自动化装置的可靠性显得尤为重要，在电力系统运行过程中应实施优化设计、维护继电保护及自动化装置、提高继电保护及其自动化装置的可靠性等措施最大程度提高继电保护及自动化装置的可靠性，保证电力系统稳定安全运行。
参考文献：
[1] 贾敏，邓佳宾，朱统亮等 . 电力系统继电保护与自动化装置技术分析 [J]. 科学与财富，2016，12（11）：163-163.
[2] 杨凯 . 电力系统继电保护与自动化装置可靠性试验及评估分析[J]. 中国新技术新产品，2017，24（4）：13，38.
[3]张多，韩煜，董文贤等.电力系统继电保护及自动化装置分析[J].大科技，2017，30（7）：112.
论文作者:刘旭阳
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/4
标签：装置论文; 继电保护论文; 可靠性论文; 测试论文; 报文论文; 电力系统论文; 设备论文; 《电力设备》2018年第28期论文;