摘要:电力系统中继电保护系统运行可靠性的好坏,与电力系统运行可靠性密切相关。尤其是继电保护系统的不正确动作不仅会使电力系统的故障扩大,甚至可能发生不良连锁反应而造成电力系统崩溃,导致大面积停电,造成重大经济损失,给人们生活造成严重影响。目前继电保护装置已经能够实现智能化,但是尽管如此还是无法完全确保电力系统的运行安全。
关键词:电力系统;继电保护装置运行;可靠性指标
引言
继电保护装置是电力系统中的一个基础元件,具有非常重要的作用。若电力
系统在运行中出现故障,无论是个体故障还是系统故障,只要这种故障危及到电力系统的整体安全,继电保护装置就能够及时向值班人员发生警告信号,说是直接向正在运行的程序发送短路或断路信号,使断路器能够执行跳闸操作,终止故障,防止事故扩散。现阶段,电力系统的继电保护装置逐渐稳定并智能化,但是这并不代表电力系统完全安全,相关人员应研究继电保护装置的可靠性指标,切实保证继电保护装置有效运行。
1继电保护装置运行的可靠性指标的影响因素
电压和电流互感器是继电保护装置的起始点,在系统运行中,二次系统中的电压和电流互感器经常出现问题。对于继电保护装置来讲,在二次电路中应用的设备不多,线路连接也很简单,但是即使这样,也还是会出现很多故障,例如二次中性点的连接异常或是接地情况,会导致保护装置断路。继电保护装置需要较强的专业技术,装置运行的可靠性,会受到这种生产质量影响。一些厂家为了自身的利益,常常在生产过程中偷工减料,这样会导致继电保护装置的整体性能较差,器件之间具有较大差异,造成继电保护装置的误动或据动。所以相关人员应加强对继电保护装置的检查工作,并使继电保护装置运行的可靠性提高。
操作人员的失误,也会造成继电保护装置出现故障,举例来讲,继电保护装置与电源操作的有着紧密联系,如果保护装置的电源老化,储存的电能变小,那么在发生故障进行电源更换时,没有选择合适的型号或电容量相当的电源,都会影响保护装置的正常运行。对继电保护装置进行维修时,还应对维修人员的安全意识和专业知识进行培训,让他们能够认识到这种责任心会给保护装置的运行带来积极影响。电力系统的外界情况如果出现变化,那么气继电保护装置也会受到影响,例如高温、雾霾、大雾等天气,会减少保护装置的使用时间,对装置造成威胁,可能腐蚀电路板和元器件,以此造成继电保护装置的故障。
2继电保护装置的运行要求和指标
2.1继电保护装置的运行可靠性要求
电力系统中的继电保护装置需要同时满足以下4个要求:①时效性。时效性是指继电保护装置能在最短的时间内发现元件和电路运行故障,并进行切断故障等相应处理,从而将故障范围缩至最小,将损害等级降到最低,以免造成更加严重的后果。②灵敏性。灵敏性是指继电保护装置应针对各种元件和线路的保护要求具备相应的灵敏系数,当各类元件和线路发生金属线短路时,能作出不同程度的反应。其最小灵敏系数应符合相关规范标准的具体要求。③稳定性。稳定性是指继电保护装置内部的保护元器能协同合作发挥系统维护和管理功能,从而使设备和线路达到最优技术状态。④选择性。选择性是指当电力系统出现故障时,继电保护装置能选择性地发出操作指令和动作,将距离故障最近的断路器断开,从而确保其他未发生故障的部分可正常运行。任何电力设备,包括变压器、母线等均无法在未安装继电保护装置的情况下运行,而且额定电压220kV以上的电网还需要设置两套或两套以上相对独立的继电保护装置,确保当一套继电保护装置发生故障时,其他继电保护装置能继续发挥电路保护功能,并迅速切断短路故障的线路。
2.2继电保护装置运行的可靠性指标
评估电力系统继电保护装置运行的可靠性时,需要参照一定的评估指标。但现有的可靠性研究成果较多,有关运行可靠性的评估指标也较多,每种评估方法的侧重点均不同,包含的内容也不全面,进而与实际中的不可估量存在一定的偏差。因此,可能出现测试结果与实际样本偏离的情况,这就需要多搜集测试样本,并不断优化评估方法,使评估结论更具说服力。
结合电力系统继电保护装置的稳定运行状态和我国电力系统的标准,继电保护装置运行可靠性指标主要指PC,而PC又包括PC1,PC2,PC3.PC1指正确故障动作率、PC2指正反双向区外正确故障动作率、PC3指正常运行状态下的正确故障动作率。如果继电保护装置共进行R次动作,正确的故障区内动作次数为R1,正常情况下的不动作次数为R2,故障区外不正确的动作次数为R,则R=R1+R2+R3.由于R3难以计算,因此,继电保护装置的动作正确率只能暂时表述为:
3电力系统继电保护装置运行可靠性指标的优化措施
3.1可靠性计算指标规范化
首先要将区外正确无运行行为的状态纳入继电保护装置的正常运行的指标范围内,这样可以正确高效的促进性能指标和系统的进一步完善。其次要对正确工作率的指标进行精细划分,详细标注区内外正确与不正确动作的概念,甚至正反方向也要进行区分,对故障和正常运动时的行为和误动元素进行甄别,帮助相关管理研究人员对继电保护装置深层次研究。但是,怎样更好的对电力系统继电保护装置的可靠性指标进行合理计算,是需要业内人士长远探讨改进的大课题。
3.2人工智能技术的应用
人工智能控制器更便于操作,不需要控制对象的模型。人工智能控制器可以自己去进行调整,根据各部分响应时间和下降时间的不同做出判断。比如说模糊逻辑控制器要比高级PID还要快四倍左右,在提升上也要快到两倍左右。相比于古典控制器,人工智能的更容易使人接收。人工的智能化技术对于传统的智能技术来说,可以忽略掉很多不确定的影响因素,根据自身的性能来调整数据分析状态。在现场不需要诸多专家的现场指导也可以根据采集到的数据来自动完成一系列操作,甚至达到语音操控的功能。不同的智能化技术使用要根据现场的实际情况来决断,例如相对于某些特殊的对象,不采用人工智能的方法也照样可以达到预定的目标效果,但是对于一些其他的操作对象来说就不然。要实现诸多的自动化工序,还需要稳定的系统技术才能够达到。
4结语
在电力系统继电保护装置运行可靠性指标的研究过程中会遇到诸多的问题,由于这一指标的计算关系着继电保护装置性能的正确评估,并且还会影响到继电保护装置的正确使用,所以如何能够更加合理地对保护装置的运行可靠性指标进行计算在当前是一个非常值得探究的问题。
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论文作者:代昀杨,王聪,戚家浩
论文发表刊物:《河南电力》2018年11期
论文发表时间:2018/11/28
标签:保护装置论文; 继电论文; 电力系统论文; 可靠性论文; 故障论文; 指标论文; 动作论文; 《河南电力》2018年11期论文;