摘要：随着科技的进步与发展，如今我国逐渐进入智能化生活状态，应用在人们生产中的智能科技设备越来越多，而各种智能科技设备都需要电力的支持，因此，人们对电力的需求量和安全性的要求也变得越来越高。电力系统继电保护及其自动化装置的应用可以保证工作人员对电力运行状况进行实时监控，从而针对运行故障进行相应的排查与处理，更好的保证电力系统运行的安全性，进而保证人们的正常用电。下文就对电力系统继电保护与自动化装置的可靠性展开论述。
关键词：电力系统；继电保护；自动化装置；可靠性
引言
当电力系统出现故障的时候，比如短路或过载运行，要保证继电保护装置动作的可靠性，才能及时发送对应的信号，操作其它电气设备将故障点及时切除。但是，对于电力系统来说，出现故障的概率还是比较小的，所以继电保护装置的动作一般不会频率很高。在实际中，将故障分成两种，第一种叫做拒动故障，第二种叫做误动故障，其中拒动故障指的是，电力系统发生故障的时候，机电保护装置没有办法执行及时有效的动作，从而将故障点进行切除，这样出现的后果就是电力系统很有可能因此而崩溃，而后者也就是说故障的原因是出自继电保护装置本身的特性问题，或者说日常的运行受到了外界的干扰因素影响而发出了不该发出的动作。自动化装置的主要作用是针对电力系统中各种设计的运行参数进行实时监测与控制，对于自动化装置而言，其主要的故障形式就是无法保证运行参数的测量、调节、传输与控制的准确性。
1电力系统的继电保护的概述
1.1继电保护及其基本要求
（1）继电保护。因借助有触电的继电器发挥保护作用而得名，主要的作用对象就是其作用范围内的电力系统以及变压器、输电线路等元件。电力系统在运行中，其本身及相关的元件都会受到继电器的实时动态监控，所以当其中任何一部分不能发挥正常的功能时，继电器就会接收到相关的信号，继而对故障部分采取应急措施，将故障部分与正常部分隔离开，这样电力系统运行就不会受到影响，这就是继电保护的主要表现。
（2）基本要求。首先是设备的选择性，当供电系统出现了故障问题，保护装置需要准确的选择故障的切除点，将距离故障位置最近的断路器切断，从而保护其他系统的正常运行；其次是灵敏性，电力系统运行出现故障时，继电保护必须能够针对故障及时进行处理。如果故障属于继电保护的工作范围，则继电保护不能够出现拒动故障。如果故障不属于继电保护工作范围，则继电保护不能够出现误动故障，即继电保护必须具有高灵敏性，一般主要是采用灵敏系统进行继电保护灵敏性评价，确保电力系统故障处理的合理性；再次是速动性，继电保护装置需要用最短的反应时间，将电气设备的损坏程度降到最低；最后是可靠性，可靠性是继电保护装置在应用过程中最重要的要求，如果装置的可靠性得不到保证，就会导致事故的进一步扩大，因此，要在保护装置的设计、安装、调试中保证每一个设备的质量，从而保证设备的可靠性。
1.2继电保护的可靠性指标
继电保护的可靠性是指在保护对象发生故障的关键时刻，能在第一时间发挥保护作用，将影响控制在最低，而不是在发生故障后，不能及时感应，使电力系统工作效率降低。这是电力系用运用继电保护的主要目的，这也是继电保护的基本功能。继电保护可靠性和保护装置自身质量以及继电保护系统功能发挥程度有关。继电保护可靠性可以简单概括为不拒动，不误动。继电保护可靠性并不能直观的变现出来，所以要研究其是否可靠，还要分析相关参数，也可以说对可靠性特征量进行分析研究。常采用马尔科夫模型法、故障树分析法和概率分析法来分析继电保护的可靠性。继电保护装置的工作特点决定不能用单一的可靠性特征量来分析其可靠性，因此，结合我国实际情况和继电保护的工作特点，采用以下可靠性特征量来反应继电保护的可靠性：第一，平均寿命（MTTF）和平均无故障工作时间（MTBF）。MTTF为不可修复产品失效前的平均工作时间；MTBF表示可修复产品2次故障间工作时间的平均值；第二，成功率（R）。R指的是实验模拟电力系统运行中需要的元件，将继电保护装置作用于其上，手动使元件发生故障，看继电保护的反应时间以及解决时间是否在电力系统运行允许范围内，是否真正起到保护作用。经过多次的试验，得到继电保护装置在规定条件下，发挥保护作用的概率；第三，有效度（A）。A反映可以修复的继电保护装置和自动化装置运行时的可靠性综合指标，在一定程度上反映了电力系统运行的可靠性。
A=TMTBF/（TMTBF+TMTTR）
式中，TMTTR为平均修复时间；TMTBF为平均无故障工作时间。继电保护装置的可靠性各特征量之间的关系如图1所示。
图1 继电保护装置的可靠性各特征量之间的关系
2提高电力系统继电保护可靠性的措施
2.1完善硬件冗余设计
冗余往往指多余的相关硬件设计，在电力系统继电保护系统中设计硬件冗余，是在对相关的继电保护装置作备份，如此，某个继电保护装置如果在规定的时间内完成不了保护功能，作为备份的冗余装置就有了用武之地，冗余和故障装置拥有同样的性能和功能，所以可以代替故障装置完成保护任务。有了冗余设计，继电保护装置出错也无伤大雅，这就是容错技术。
2.2提高装置的可靠性
继电保护装置的可靠性是指，在该装置规定的范围内发生了它该动作的故障时，它不应该拒动作；而在其他保该保护不应动作的情况下，它不应该误动作。合理正确地计算继电保护装置的可靠性指标在继电保护的可靠性运行问题中非常重要，可在计算继电保护装置运行的正确率时，将区外故障的正确不动作纳入其中。在计算的过程中，相关人员要做好复核，确保其准确性，以便操作人员对其作出相应措施。继电保护装置主要对电力系统及其元件发挥保护作用，但是为了使电力系统运行更加可靠，还要做双重保障，即利用辅助保护配套装置，使自动控制回路以及二次继电保护作为其作用对象，在所有设备运行过程中，相关人员还要对其做好监控工作，保证其辅助作用能一直得到发挥。
3电力系统继电保护自动化装置
3.1继电保护自动化装置管理中的问题
自动化装置中存在各种继电保护软件，通过合理操作和使用这些软件，才能够正常保障继电保护自动化装置的正常运行，但是，由于对继电保护自动化装置软件管理认识程度较低，没有意识到软件对于电网系统继电保护的重要作用，从而忽略了软件使用及操作规范的落实，使相关工作人员对继电保护自动化装置操作不正规，极易导致装置出现问题。另外，如果继电保护的操作制度不完善，就会导致继电保护操作的约束力差，特别是在软件升级中，会导致继电保护自动化装置运行存在问题，不能使继电保护的效果充分发挥。继电保护软件是在计算机之中进行管理，软件调试和管理是继电保护管理工作中最为重要的组成部分之一，在软件升级和更新之后，应对整个继电保护系统进行调试，了解相关软件更新后的功能和操作方法，才能保障后续管理工作的正常运行。如果在这个环节中没有制度的约束，就会导致调试工作不顺利。
3.2提升继电保护自动化装置可靠性措施
3.2.1记录继电保护自动化装置初始状态
继电保护自动化装置的硬件结构和软件功能相对复杂，尤其是大型电力系统之中，在继电保护运行中经常会出现相关参数的变化，这些变化极有可能是电力系统中部分装置存在一定问题。为了切实提升电力系统的管理效果，继电保护自动化装置的初始状态应该被合理的记录。
3.2.2统计继电保护自动化装置运行情况
继电保护自动化装置各项数据与参数是其可靠性的重要体现，通过对自动化装置的监测和管理，能够获得相关数据和参数的规律，进而对继电保护系统管理提供参考。因此，为了提升继电保护装置的稳定性，应该对各类参数进行统计，了解电力系统设备运行中的情况，实现动态化的管理，及时发现故障隐患，从而进行及时的维修工作。从源头上消灭电力系统的故障隐患，提升电力系统运行的稳定性。
3.2.3提升继电保护自动化装置人员水平
除以上针对设备的可靠性提升措施之外，人为因素在电力系统继电保护自动化运行中的也尤为重要。在相关技术人员针对设备事故进行维护的过程中首先要确保技术人员自身素质以及技能的保证，确保其能够针对发生事故进行及时有效的处理，保证系统运行的高效性。同时相关人员还应该加强对工作流程的熟悉度，还要提升事故应变能力的灵活性。在维护人员的管理过程中适当的奖惩制度能够有效提升其自身工作的积极性以及责任心，从而更好的促进电力系统继电保护与自动化装置运行的科学合理性。
4结语
随着科学技术水平的飞速发展，各行各业都离不开电力的供应，为了保证人民群众生产生活的正常用电，应重视电力系统运行稳定性。继电保护装置的可靠性将直接影响到电网的安全运行。在可以预知的一段时间内，为了提高继电保护装置的可靠性应，当不断加大该方面的资金投入，研究新方法和新技术，另一方面，应当在现有保护装置的基础上，做好人员的管理和培训工作，加强对设备的检修和维护，从而最大限度的提高设备的可靠性和稳定性。
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论文作者:张振琴1,贺加祝2,李迎春1
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/18
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