摘要:继电保护装置是电力系统安全稳定运行的重要保障,继电保护配置的合理能够有效的提高电网的技术水平,因此在实际工作中,需要根据各地区电力系统结构情况来制定合理的继电保护配置方案,确保继电保护配置技术水平的全面提升,有效的减少故障的发生率,确保电力系统安全、稳定的运行。本文对电力系统继电保护装置运行可靠性指标进行了探讨。
关键词:电力系统;继电保护装置;运行可靠性指标
随着我国电力行业发展的推进,人们对电力系统继电保护装置可靠性指标提出越来越高的要求。随着不断的改进和发展,继电保护装置在能够一定程度上实现智能化,但却不能百分之百确保电力系统的安全运行。如何计算运行可靠性指标与正确评估装置性能相关。可以说,继电保护装置运行的可靠性指标对其使用有很大影响,所以对运行可靠性指标进行合理分析值得我们进一步探究。
1 电力系统继电保护装置概述
1.1 装置特点
继电保护装置在实际应用过程中具有较强的多样性,在实际应用中,通常会分为工作、维修以及准备几种状态。其中,在工作状态中,当整个电力系统正常运行、并没有存在异常情况,整个电力装置则会稳定在该状态,如果没有出现动作则为误动;而当其处于准备状态时,其也在一定程度上进行监视,如果设备此时出现了故障,则将其归类为无故障误动,这也使我们能够认识到,电力继电保护装置是一种具有可修复能力的元件类型。
1.2 运行要求
对于继电保护装置来说,其是安装在系统电气设备之上,当其在运行中发生问题或者故障时,能够及时的发出报警信号、反应问题情况。通常来说,该装置具有速度性、选择性、可靠性以及灵敏性等功能特点,其中,选择性即为当系统存在故障时,装置能够及时对存在问题的元件进行隔离,以此使因故障所引起的停电范围尽可能的缩小、最大程度保障电力供应;速度性方面,其需要保障在故障出现的第一时间对其切除;灵敏性方面,即在故障发生之后需要保证动作的可靠、灵敏性;可靠性方面则需要保证系统在故障保护范围内以及正常运行范围内部会出现误动以及拒动现象的出现。
2 电力系统继电保护装置运行可靠性指标
2.1 一般继电保护装置的可靠性指标
就目前来说,随着我国电力行业发展的推进,人们对电力系统继电保护装置在可靠性方面的指标提出了越来越高的要求。可靠性指标是人们用来衡量电力系统可靠性的标准,可靠性指标有几种类型,它们分别是时间指标、频率指标以及概率指标。时间指标指的是当系统发生故障时,开始使用电力系统继电保护装置到其出现故障这段时间的平均时间。频率指标指的是正确动作率,即在规定时间内,继电保护系统发出正确动作的次数与发出总动作的次数比。概率指标指的是在预定时间内,某设备或系统按照规定条件实现规定功能的概率。对于继电保护系统而言,概率指标意味着继电保护系统在完成工作上的可靠性。
2.2 继电保护装置在运行上的可靠性指标
电力系统继电保护装置可在电力系统出现故障后以最快的速度对其进行隔离,并防止设备被过电压及过电流损害。在所有继电保护装置的故障模式中,主要故障模式有两种:拒动和误动。如果一个或一个以上的断路器出现故障情况,并进行拒动,则电力系统就会受到严重的影响。因为继电保护和控制系统是相互联系的,它们集成于输配电系统中。继电保护系统在整个电力系统中较为严密,也就是说,如果任何环节出现故障,都有可能导致继电保护系统无法正常运行,从而继电保护系统无法在真正意义上发挥其可靠性。
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电力系统继电保护装置由继电保护装置、自动重合闸装置、电流电压变换器、分合闸机构以及断路器构成。同样也可以对继电保护装置的运行状态进行划分,即正确状态和不正确状态。相应地,运行可靠性指标也可以划分为正确和不正确两种工作率。正确工作状态指的是相关工作人员对继电保护装置进行详细设计、计算以及调试后所形成的工作状态。而正确工作率就是在整个保护区中,发生故障时正确动作的次数。相对应的,不正确工作率就是在整个保护区中,故障拒动次数、正常状态下的动作次数、整个保护区内外的故障误动作,三者相加之和。所以,正确工作状态包括整个保护区外在正反方向上发生故障时和正常运行时正确的不动作。
2.3 继电保护装置的发展和应用
目前,国内电力系统包含多种多样且结构相对复杂的电气设备,这些设备在分布上较广,同时在运行时会被自然条件所影响,所以就会导致继电保护装置在运行时存在一些问题,其中短路故障较为常见。短路故障发生时,电弧燃烧从而损坏设备,但是继电保护装置可以解决该问题。
随着继电保护装置的不断发展,实现了微机型继电保护,其可以较大地增强继电保护的有效性。微机型继电保护有着较为强大的功能,同时可以实现分量保护,从而大幅度提高电力系统运行的正确率。微机型继电保护内的数字元件不会轻易受到温度影响,实现了人性化操作。就现阶段的发展形势而言,我国继电保护装置逐渐朝着智能化和一体化的方向发展。此外,继电保护装置的灵敏性和可靠性也进一步增强,这就使得继电保护装置可以更稳定地运行。
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
在电力系统继电保护装置运行可靠性指标中,区外正确无运行行为应该被囊括其中,这一指标的囊括能够促进指标的完善,进一步保证电力系统继电保护装置运行可靠性评估的准确性。其次,更加精细的划分出工作率方面的指标,对于区内外正确动作跟不正确动作详细标注其概念,如果能够做到的话,正反不同方向的动作也要区分开来,甄别出继电保护装置出现故障与其正常工作时的行为,以期能够进一步研究继电保护装置以及装置的可靠性。而电力系统继电保护装置可靠性指标与计算方法的规范,仍然是一个大课题,需要业内人士进行不断的研究探讨与改进。
3.2 人工智能技术的应用
随着科技的发展,人工智能应用的越来越广泛。智能控制器更有利于保护装置的操作。它不拘泥越控制对象的模型,可以通过工作人员的自行调整,并且根据各个部分不同的响应时间来迅速做出判断,大大提高了保护装置反应的速度。相比于传统的控制器而言,人工智能使人能够更好的接收,它忽略掉了很多不确定因素,根据装置本身的性能对数据的分析状态做出调整。它不需要诸多的电力方面专家在一旁进行专业指导也能够根据数据独立完成操作。智能技术的使用需要根据电力系统的实际运行情况进行选择,一些控制对象不一定需要使用人工智能才能解决,采用传统的控制方式也能够达到效果。但是对于其它的控制对象而言,只有人工智能才能够实现其自动化的目标。不同的情况选择不同的控制方法,才是保证电力系统继电保护装置平稳运行的有效措施。
总的来说,在整个电力系统中,一旦电力系统出现故障或者发生意外情况,其中安装的继电保护装置会即时发出报警信号,从而使值班工作人员发现故障并进行相应的排查。随着不断的改进和发展,自动化设备被广泛应用于继电保护装置中,继电保护装置能够在一定程度上实现智能化,却不能百分之百确保电力系统的安全运行。
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论文作者:李渊博
论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/2
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