摘 要：繼電保護(hù)系統(tǒng)是維持電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)的保護(hù)傘。明確繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性定義和評(píng)估指標(biāo)，采用有效地評(píng)估計(jì)算方法，可對(duì)繼電保護(hù)的可靠性來進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，為電力系統(tǒng)的正常有序發(fā)展提供有效意見。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)系統(tǒng)；可靠性；危險(xiǎn)評(píng)估

目前電力系統(tǒng)的高速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)提出了更高的要求，繼電保護(hù)的可靠性分析工作對(duì)電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。目前，充分認(rèn)識(shí)繼電保護(hù)可靠性分析評(píng)價(jià)指標(biāo)，運(yùn)用有效地評(píng)價(jià)方法才可以進(jìn)行有效地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

1 繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性定義和評(píng)估指標(biāo)

1.1 繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性定義

所謂繼電保護(hù)系統(tǒng)就是針對(duì)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行中的的一些故障和異常情況，比如繼電系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)故障、變壓器故障、輸出線路故障以及母線故障等，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)上述故障時(shí)，繼電系統(tǒng)會(huì)根據(jù)已有的設(shè)計(jì)自動(dòng)切斷信號(hào)，相關(guān)人員第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)繼電系統(tǒng)問題，這樣就可以保護(hù)繼電系統(tǒng)的安全，從而保障繼電系統(tǒng)的可靠性運(yùn)行。繼電保護(hù)系統(tǒng)裝置存在，避免了電網(wǎng)故障導(dǎo)致的電網(wǎng)大面積和長時(shí)間斷電情況。具體來說繼電保護(hù)系統(tǒng)目的在于保護(hù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，電力系統(tǒng)內(nèi)部一旦處于保護(hù)的系統(tǒng)中的電氣設(shè)備發(fā)生任何故障，繼電保護(hù)系統(tǒng)就會(huì)立發(fā)出警報(bào)提示，切斷信號(hào)，自動(dòng)跳閘。如果繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)生故障而為及時(shí)發(fā)現(xiàn)，會(huì)對(duì)繼電設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行損傷，造成設(shè)備非正常運(yùn)行，繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性是電力系統(tǒng)的基本保障。

1.2 評(píng)估指標(biāo)

依據(jù)繼電保護(hù)系統(tǒng)工作原理，我們可以看出，繼電保護(hù)系統(tǒng)最為關(guān)鍵的兩個(gè)問題是錯(cuò)誤性動(dòng)作和拒絕性動(dòng)作。因此我們要根據(jù)繼電保護(hù)系統(tǒng)的兩個(gè)關(guān)鍵性指標(biāo)進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià)，目前我們選取一下幾個(gè)指標(biāo)進(jìn)行繼電系統(tǒng)的可靠性評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)指標(biāo)如下：

1）概率表示指的是繼電系統(tǒng)及其設(shè)備和元件在一定的工作時(shí)間內(nèi)或額定時(shí)間內(nèi)可以完成的額定功能的幾率；

2）時(shí)間表示簡寫為MTTF，是指繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備使用到設(shè)備出現(xiàn)故障所經(jīng)歷的平均時(shí)間；

3）頻率表示，繼電系統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備在一定的運(yùn)行時(shí)間內(nèi)可以明確統(tǒng)計(jì)出來的設(shè)備元件正確動(dòng)作和總動(dòng)作次數(shù)之間的比率。

2 繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的影響因素

2.1 繼電保護(hù)裝置本身缺陷

一些繼電保護(hù)系統(tǒng)裝置設(shè)備的廠家出于生產(chǎn)設(shè)備的成本考慮，產(chǎn)品生產(chǎn)過程中不符合質(zhì)量生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品基本元件的質(zhì)量缺陷導(dǎo)致后期再設(shè)備的使用過程中出現(xiàn)在形形色色的問題，造成了潛在的繼電系統(tǒng)使用缺陷。另一方面，繼電設(shè)備系統(tǒng)在安裝中要求較高，有些設(shè)備安裝過程中未能遵循嚴(yán)格的安裝標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致在后期使用過程中，設(shè)備元件出現(xiàn)潛在的使用損害，不可避免的造成設(shè)備磨損。因此繼電保護(hù)系統(tǒng)中存在裝置本身的潛在缺陷是影響可靠運(yùn)行的關(guān)鍵因素。

2.2 電磁波干擾

近年來，微機(jī)保護(hù)裝置廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中用于繼電保護(hù)。微機(jī)保護(hù)裝置容易操作并且具有很高的正確性，其市場應(yīng)用的廣泛程度越來越大。但是微機(jī)保護(hù)裝置存在其弊端性，由于微機(jī)保護(hù)裝置在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁場，其產(chǎn)生的電磁干擾會(huì)很大成都的影響繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

2.3 繼電保護(hù)裝置的硬件方面

繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性硬件裝置包括繼電保護(hù)主要裝置、繼電保護(hù)的輔助設(shè)備、二次回路以及裝置的借口和斷電器等。無論是微機(jī)保護(hù)裝置還是數(shù)字化保護(hù)設(shè)備，都是包含許多應(yīng)用軟件和電子元件的綜合整體。繼電系統(tǒng)的保護(hù)裝置和輔助裝置在使用過程中一旦出現(xiàn)設(shè)備元件的老化和損害現(xiàn)象都會(huì)很大程度的影響繼電保護(hù)設(shè)備的征程運(yùn)行。繼電保護(hù)系統(tǒng)的硬件設(shè)備是系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，保證硬件結(jié)構(gòu)的完整性和設(shè)備的準(zhǔn)確性是我們保證可靠性運(yùn)行的根本。各種材質(zhì)的設(shè)備元件會(huì)隨著不斷改變的外界條件而發(fā)生各種差異的情況，相應(yīng)的會(huì)給繼電保護(hù)設(shè)備以及系統(tǒng)可靠性帶來的影響。

3 繼電保護(hù)可靠性的計(jì)算方法

繼電保護(hù)可靠性的計(jì)算是我們保障繼電裝置使用的關(guān)鍵問題。采用合適的計(jì)算方法對(duì)于繼電保護(hù)設(shè)備元件的可靠計(jì)算至關(guān)重要。目前廣泛應(yīng)用的繼電保護(hù)的計(jì)算方法包括故障樹法、Markov模型法和GO法等。

3.1 故障樹法

系統(tǒng)可靠性分析方法就是建立分析系統(tǒng)的評(píng)價(jià)模型，利用評(píng)價(jià)模型可以全面的了解繼電設(shè)備的中存在的問題，并可以判斷繼電系統(tǒng)的薄弱設(shè)備，從而對(duì)繼電設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià)。故障樹法就是利用邏輯分析方法，建立故障分析的層次性，使設(shè)備運(yùn)行的問題非常明確。故障樹法層次清晰，目標(biāo)明確，逐層分析，是行之有效的繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析方法。

3.2 Markov模型法

繼電保護(hù)可靠性是隨時(shí)間不斷變化的，Markov模型正是這樣一種根據(jù)時(shí)間變化考慮變量特征的分析方法，我們利用Markov模型可對(duì)繼電系統(tǒng)的設(shè)備元件進(jìn)行有效評(píng)價(jià)?？紤]時(shí)間變化分析是在已知時(shí)刻t0的問題，分析在t>t0狀態(tài)的設(shè)備可靠性。

3.3 GO法

我們采用一種系統(tǒng)的概率分析，以成功為導(dǎo)向，輸入時(shí)間進(jìn)行GO法計(jì)算。GO法可以操作符號(hào)流和信號(hào)流，進(jìn)行邏輯分析。

4 繼電保護(hù)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)有著非常重要的意義，即我們要關(guān)注他的選擇性、靈活性、及時(shí)性和可靠性原則，最終才能實(shí)現(xiàn)安全有效的繼電保護(hù)。首先需要預(yù)測繼電保護(hù)系統(tǒng)的固定數(shù)值進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估，對(duì)定值評(píng)價(jià)是繼電保護(hù)的基礎(chǔ)工作。其次需要對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的硬件設(shè)備進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，硬件系統(tǒng)的安全性分析是保障繼電裝置的有效措施。

5 結(jié)論

繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性是保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵，影響其可靠性的指標(biāo)包括繼電保護(hù)裝置本身缺陷、電磁波干擾和裝置的硬件方面。采用的計(jì)算方法包括故障樹法、Markov模型法和GO法。其風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要是對(duì)其定值和硬件進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)全面認(rèn)識(shí)。

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作者簡介：馮碩（1986-），男，本科，河北唐山人，唐國際唐山熱電有限責(zé)任公司設(shè)備部自動(dòng)化室繼電保護(hù)班，助理工程師，研究方向：繼電保護(hù)。