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摘要:电力系统由于长期处于高负荷的运转状态,对于居民的正常用电有着非常大的影响。而电力故障的主要原因就是由于继电保护隐性故障而引起的,并且继电保护隐性故障将会引发电力系统的连锁故障,是电力故障更加严重。因此,为了避免这种情况的发展,就应当对继电保护隐性故障发生的影响因素进行有效的分析,并利用继电保护隐性故障模型,建立新的线路隐性故障模型,并对其进行风险评估,对隐性故障采取相应的预防措施,从而降低隐性故障的发生率,保障电力系统供电的可靠性及稳定性。
关键词:机电保护;电力系统;隐性故障;连锁故障;
一 引发连锁故障发生的原因
1.1设备故障引发连锁故障
所谓设备故障主要是指供电系统中各种零件的性能发生了变化,从而引起系统的连锁故障。可以将设备故障分为线路故障,供电故障以及外因导致的设备故障等三类。其中线路故障主要是因为线路缺陷、线路老化或者是线路在运行汇总出现的意外状况等因素。设备故障和线路故障是比较类似的。而外因故障主要有鸟害或者变电站火灾所引发的故障等。
1.2 人为因素引发连锁故障
随着电力系统越来越复杂,人为因素造成的供电故障出现的概率也在逐渐的上升。人为故障就是指人们无意或者有意的对供电系统所造成的破坏,从而引发故障发生。
1.3 自然因素引发连锁故障
气象灾害、地质灾害或者是空间天气灾害等对电力系统都会有比较的的影响,很容易导致供电网中出现连锁故障。由此可知,自然灾害能够引发供电网多个共因模式故障,并使整个供电网供电水平降低,从而导致加大面积的停电,并且给电力系统的恢复也带来了较大的困难。同时,自然灾害不但给电力系统在内的多个行业造成影响,还很容易形成交叉性的行业影响,进一步的增加了电网恢复的难度。
1.4继电保护准备工作不够到位 ,引发连锁故障
电力系统中继电保护工作的基本内容就是把出现的故障元件从整个系统中清除,预防更多零部件受到损坏,从而保障整个电力系统的正常运行。并且在条件可行的情况下,相关的技术人员就能够依据这种情况而采取相应的措施,降低事故中电力系统出现故障的时间,并为检修工作带去更多的便利。
1.5电力工作人员的自身素质需要提高
电力企业的相关人员要明白,继电保护隐性故障的的电力系统连锁故障问题与工作人员的自身素质有着很大的关系。其中,继电保护工作隐性故障主要是由很多可观因素导致的,所以,相关工作人员必须要严格对待这个问题,积极寻找有效措施,为电力企业的快速稳定发展做出更大的贡献。
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二 电力系统连锁故障
2.1 建立电力系统连锁故障模型
对于电力系统连锁故障而言,其常用模型主要有三个:
(1)CASCADE模型,其基本思想是:假设存在多条相同的输电线路,且都带有随机初始负荷,初始扰动会导致系统中一个或多个元件发生故障,而故障元件附带的负荷会按照一定的负荷分配原则,向其它完好元件转移,从而形成连锁故障。
(2)OPA模型,是建立在直流潮流方程基础上的故障模型,该模型对于系统运行的要求较高,在建立模型时必须满足在实现功率平衡和负荷节点不注入功率的基础上,保证发电机的输出功率以及输电线路中的潮流小于极限值。在这样的条件下,系统模型为了解决线性规划问题,必须同时满足多个约束条件,使得线路负荷超过极限值,从而有一定的概率,使得电力系统发生连锁故障,为连锁故障的分析提供参考。
(3)选用隐性故障的连锁故障模型,这种模型采用直流潮流法,并对传统的模型进行改进及创新。如果继电保护装置初次没有受保护后,误动的概率就是零,且重合闸不启动,就能够对系统中的薄弱项目进行寻找。并且模型对于连锁故障的模拟是随机选择的初始线路跳闸开始,但是如果褐初始线路的末端线路潮流超过了限定的值,就可能会造成新线路跳闸。相反,就要依据隐性故障的机理和发生概率,对线路中是否有跳闸进行判断。并且在每次跳闸后,就需要重新的对线路潮流进行计算,直至连锁故障停止。但这种模型也有一些约束条件,①节点电压是否存在严重的超限现象;②发电机跳闸;③系统发生解列或者负荷孤立。
2.2风险评估指标
风险评估指标的应用,主要是把握连锁故障发生后,可能会给电力系统带来怎样的不利影响。风险评估指标的建立,注重从综合角度出发,对电力系统可能面临的危害进行评估和判断。关于风险评估模型,具体内容如下:Rj=Pevent×Ievent,其中,Pevent=Pj,Ievent= 。公式中,Rj代表了连锁故障指标,Pevent表示第i条线路引发的故障几率,Ievent表示第i条线路产生的电源损失比例,Pj代表了线路跳开的概率。
三 解决继电保护隐性故障的电力系统连锁故障的措施
3.1提高继电保护工作人员的素质
在电力系统不断的发展过程中,电力系统出现了较多的故障,这对于电力系统的正常运行有着非常重要的影响。电力工作人员是电力设备的操作人员,电力设备的有效工作需要电力工作人员具备较高的素质,首先是电力人员的专业素质其次是电力人员的责任意识。在发生的继电保护隐性故障并引发电力系统连锁故障的电力故障中由于电力工作人员的素质较低占据较大的部分,因此要不断的加强电力工作人员的素质,使得其更好的工作。
3.2不断优化和完善继电保护工作
电力系统中一个重要的组成部就是继电保护。有效的继电保护能够使得电力系统的运行更加的稳定,并且继电保护系统能够及时准确的找出电力运行中存在的故障,并能有助于相关的电力工作人员采取有效的措施来解决电力故障。因此,在电力系统中,应当更加优化和完善继电保护工作,防止继电保护装置出现故障,完善继电保护的具体措施就是安排专门的工作人员来对继电保护装置进行维修和养护,从而使得继电保护装置处于一个稳定的状态,通过优化继电保护工作,避免电力系统发生连锁的故障。
3.3建立完善电力系统管理制度
电力企业系统制度的不完善,使得大部分电力工作人员在日常的工作中不够重视电力系统的维护,这样就会很容易发生电力故障。因此,电力企业应建立健全完善的管理制度,企业员工在这种管理制度的要求下就能够更好的进行工作,从而提高电力工作人员的工作效率。
结束语:
总之,电力系统一旦出现严重的故障,必将会给现实社会以及人们的生活带来严重的损失。在电力设备的实际操作中,由于企业的电力设备管理制度不健全,相关设计人员以及操作人员的失误,电力设备自身的故障问题,都可能会导致电力系统运行故障的发生,特别是一些隐性连锁故障。所以,相关电力企业的负责人就必须要重视这个问题,并采取适宜有效的措施,最大限度的降低继电保护隐性故障形成的电力系统连锁故障,从而促进整个电力系统正常及稳定的运行。
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[4]张雨辰,张晶.基于继电保护隐性故障的电力系统连锁故障分析[J].电源技术应用,2013-02-15
论文作者:李倩
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/11
标签:故障论文; 电力系统论文; 隐性论文; 继电保护论文; 线路论文; 电力论文; 模型论文; 《电力设备》2017年第35期论文;