盧 瀟，石 天，徐志豪，吳天辰，周會川

（1.國網(wǎng)無錫供電公司，江蘇 無錫 214000；2.國網(wǎng)淮安供電公司，江蘇 淮安 223002；3.國網(wǎng)南通供電公司，江蘇 南通 226001；4.無錫廣盈集團(tuán)有限公司，江蘇 無錫 214000）

0 引 言

當(dāng)前，對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行優(yōu)化、升級、革新必不可少，需結(jié)合多種方式優(yōu)化各類控制結(jié)構(gòu)、控制體系，完善控制方法，在繼電保護(hù)管理過程中真正做到防患于未然，提高整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的綜合運(yùn)行水平和運(yùn)行效率。

1 繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析

1.1 繼電保護(hù)的內(nèi)涵

繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)中提高供電活動可靠性、穩(wěn)定性的關(guān)鍵措施，需結(jié)合繼電器實現(xiàn)對整個體系的安全管控、安全管理，采取有效的技術(shù)手段保證電力系統(tǒng)的能源供給更加穩(wěn)定、可靠。繼電保護(hù)系統(tǒng)主要是利用相應(yīng)的傳感器系統(tǒng)，對電力系統(tǒng)中所產(chǎn)生的各類異常電氣量，如電壓、電流、頻率以及功率的變化狀況進(jìn)行分析、評估、控制，根據(jù)相應(yīng)的閥值變化，采取有效的保護(hù)動作來避免電力系統(tǒng)出現(xiàn)相應(yīng)的運(yùn)行故障。繼電保護(hù)系統(tǒng)具備較為豐富多樣的獨立裝置、獨立機(jī)構(gòu)，可將保護(hù)裝置連接起來，構(gòu)建完善的管控體系。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，任何設(shè)備系統(tǒng)均無法在缺失繼電保護(hù)的情況下正常工作，因此需對變壓器、母線、線路以及各結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效保護(hù)、管理、控制，從而保證整個架構(gòu)系統(tǒng)的供電穩(wěn)定可靠。

1.2 繼電保護(hù)的基本任務(wù)

電力系統(tǒng)中被保護(hù)元件出現(xiàn)故障時應(yīng)當(dāng)由相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置做到快速、準(zhǔn)確、高效的斷路控制，保證各種元器件能夠迅速斷開，滿足電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行需求。在此期間，電力企業(yè)需做好對繼電保護(hù)裝置的科學(xué)合理設(shè)置，參照當(dāng)前電氣設(shè)備在不同工況環(huán)境下的使用需求，對其標(biāo)準(zhǔn)電壓、額定電壓、電流大小進(jìn)行科學(xué)合理設(shè)定。在超出相關(guān)數(shù)值范圍時，相關(guān)繼電保護(hù)裝置能夠做出相應(yīng)的反應(yīng)，并發(fā)出警示信號，實現(xiàn)高效調(diào)節(jié)，通知值班人員完成故障診斷處理。繼電保護(hù)系統(tǒng)主要是對故障的元器件進(jìn)行實時高效的判斷識別，可有效管控電力系統(tǒng)元器件的損壞問題，提高整個體系運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。

1.3 可靠性分析

繼電保護(hù)可靠性包含較多內(nèi)容，在特定的前提條件下，繼電保護(hù)裝置需要在規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的釋放展現(xiàn)。相關(guān)動作組成結(jié)構(gòu)較為多樣，包含聯(lián)動、觸動。繼電保護(hù)裝置的根本目的是提高設(shè)備的安全運(yùn)行水平，而繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)則主要體現(xiàn)在相關(guān)設(shè)備系統(tǒng)對故障問題的響應(yīng)狀況層面。響應(yīng)狀況也包含2 類，一類是響應(yīng)過度，另一類是不響應(yīng)，即出現(xiàn)誤動、拒動的情況。繼電保護(hù)核心指標(biāo)提升、優(yōu)化的關(guān)鍵是有效管控繼電保護(hù)裝置誤動、拒動的情況，從功能可靠性層面有效控制繼電保護(hù)裝置誤動、拒動概率，從而保證整個系統(tǒng)的運(yùn)作更加可靠安全。在進(jìn)行可靠性論證分析過程中，應(yīng)采取不同的措施來優(yōu)化整個結(jié)構(gòu)，可結(jié)合概率統(tǒng)計法、故障樹分析法以及各種各樣的物理模型、數(shù)學(xué)模型對繼電保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)裝置的綜合運(yùn)行狀況進(jìn)行有效識別、論證、分析以及評估，提高整個體系架構(gòu)的綜合運(yùn)行水平和效率[1]。

2 繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行水平提升策略分析

2.1 優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計

繼電保護(hù)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中需具備較高的容錯率，采取更加科學(xué)、有效的容錯技術(shù)保證整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的運(yùn)作更加科學(xué)合理。在對整個系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計、優(yōu)化的過程中，應(yīng)重點提高整個體系運(yùn)行的容錯率，保證整個系統(tǒng)的各項動作能夠準(zhǔn)確傳達(dá)。容錯技術(shù)包含較多內(nèi)容，最為簡單的是簡化硬件設(shè)計，減少硬件數(shù)量和硬件之間的結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)，從而提高系統(tǒng)的綜合響應(yīng)水平。一般情況下，繼電保護(hù)系統(tǒng)、保護(hù)裝置采取多種多樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計方式，如結(jié)合并聯(lián)、重復(fù)連接、備用切換等，實現(xiàn)相應(yīng)的管控功能。但是此類設(shè)計方式過于重復(fù)、繁雜，導(dǎo)致繼電設(shè)備在運(yùn)行過程中的誤動概率、拒動概率等多項可能性指標(biāo)無法得到相應(yīng)的保障。

此外，大部分繼電保護(hù)裝置結(jié)合多數(shù)表決方式會影響其可靠性指標(biāo)，使得相關(guān)可靠性指標(biāo)超出規(guī)定的數(shù)值范圍。雖然在繼電保護(hù)裝置中結(jié)合備用切換的設(shè)計方式能夠提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，但是對部分誤動率、拒動率卻無法產(chǎn)生直接影響。技術(shù)人員在對繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化的過程中，應(yīng)盡可能簡化其中的結(jié)構(gòu)設(shè)計，參照可靠性信息指標(biāo)，盡可能減少繼電保護(hù)裝置內(nèi)部元器件和不必要零部件的數(shù)量，一方面能夠降低繼電保護(hù)裝置的造價成本，另一方面能夠有效管控系統(tǒng)的變量信息，促使繼電保護(hù)裝置的響應(yīng)、聯(lián)動更加科學(xué)高效，提高繼電保護(hù)裝置的可靠性。在此過程中，工程師需參照各項指標(biāo)要素，做好科學(xué)化、精細(xì)化評估，實現(xiàn)體系化設(shè)計改善[2]。

2.2 提高繼電保護(hù)裝置可靠性

嚴(yán)格參照電力系統(tǒng)的各項運(yùn)行工況參數(shù)，對繼電保護(hù)裝置的可靠性指標(biāo)進(jìn)行有效定義、計算、評估及分析。繼電保護(hù)裝置的發(fā)展與整個電力體系、評價體系的優(yōu)化革新存在密切關(guān)聯(lián)，繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行內(nèi)涵相對深厚，在繼電保護(hù)中對設(shè)施的優(yōu)化須做好對其范圍內(nèi)的動作進(jìn)行有效識別、分析、控制，任何保護(hù)動作不應(yīng)多余，從而提高整個系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性。工作人員需要科學(xué)合理地計算繼電保護(hù)裝置的一系列量化指標(biāo)，對其可靠性問題進(jìn)行更加深入細(xì)致的描述。在此期間，工作人員可有效計算分析區(qū)域外故障發(fā)生時繼電保護(hù)裝置不動作的情況，并且在出現(xiàn)故障問題時對繼電保護(hù)裝置的動作趨向進(jìn)行評價，有效審查其中的不正確動作概率和拒動概率，做好科學(xué)有效的故障評估分析，從而改善整體結(jié)構(gòu)。在完成分析評價后，可對繼電保護(hù)裝置的運(yùn)動性能和各項工況參數(shù)做出更加量化的分析、評估。根據(jù)相關(guān)參數(shù)信息來做好對配套輔助裝備的優(yōu)化、完善，從而輔助繼電設(shè)備發(fā)揮出實際的價值和作用。一般情況下，在對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行優(yōu)化升級期間，需要做好對系統(tǒng)二次保護(hù)電路的有效切換控制。在管理環(huán)節(jié)，工作人員需要對三相操作、電壓切換箱以及各類輔助裝置的使用進(jìn)行有效控制，對其中觸點接觸不良的問題進(jìn)行科學(xué)分析。相關(guān)單位、機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)采取多種措施來優(yōu)化設(shè)計各類輔助裝置，提高輔助裝置的可靠性。結(jié)合新工藝、新方法提高中間繼電器的綜合運(yùn)行水平，保證各個繼電器的工作指標(biāo)、技術(shù)指標(biāo)均能夠相適應(yīng)、相匹配，以此來有效減少繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)誤動、拒動的情況。此外，繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行過程中極易出現(xiàn)工作升溫的情況，需要對其溫度進(jìn)行有效管控，充分考量輔助裝置和各個回路絕緣電阻的耐壓水平與發(fā)熱量大小，完成對空間結(jié)構(gòu)的科學(xué)合理設(shè)計[3]。

3 繼電保護(hù)可靠性提升關(guān)鍵措施分析

繼電保護(hù)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中包含各種各樣的可靠性指標(biāo)、可靠性因素。從硬件層面來看，工作人員需要完成對繼電保護(hù)裝置各結(jié)構(gòu)參數(shù)和理化指標(biāo)的科學(xué)合理設(shè)定，通過對前期的物理模型進(jìn)行論證分析和各項指標(biāo)的量化評價，對其中的輔助裝置及多余裝置進(jìn)行優(yōu)化改良。一般情況下，繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行過程中的可靠性因素相對較多，除了需要做好相應(yīng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，還要從設(shè)備驗收、質(zhì)量把關(guān)以及自動化系統(tǒng)管理、人員教育培訓(xùn)、資源分配等方面完成管理控制，從內(nèi)部管理層面出發(fā)來優(yōu)化現(xiàn)有的控制結(jié)構(gòu)、控制模型，從而提高整個體系的綜合運(yùn)行效率。

3.1 做好設(shè)備驗收把關(guān)

現(xiàn)階段，保護(hù)人員、管理人員應(yīng)當(dāng)對設(shè)備安裝過程進(jìn)行有效分析評估，在設(shè)備安裝調(diào)試期間做好全方位監(jiān)管控制。在實驗驗收階段，工作人員需了解設(shè)備中的細(xì)節(jié)部分，熟悉設(shè)備中的各項結(jié)構(gòu)參數(shù)，對其中出現(xiàn)的問題進(jìn)行整改，從而有利于開展后續(xù)的運(yùn)維管理工作。在此過程中，工作人員需要對其中各項繼電設(shè)備的參數(shù)性能進(jìn)行有效分析評估，并且在運(yùn)行管理期間對電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制，做好對繼電保護(hù)裝置的常態(tài)化調(diào)試，之后交由專業(yè)部門進(jìn)行驗收、審查，填寫相應(yīng)的驗收單。在管理過程中，也需要由廠家、廠部組織檢修維護(hù)控制，做好設(shè)備使用前的各項試驗，以及相關(guān)裝置變動時間和動作情況的檢查，并記錄相應(yīng)的檢修日志、驗收日志，做好后續(xù)的問題追溯管理。

3.2 做好繼電保護(hù)裝置以及二次回路的巡檢、巡查工作

繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行過程中存在各種各樣的工況參數(shù)，因此做好對繼電保護(hù)裝置和二次回路的巡檢控制必不可少。工作人員需要在電力安全管理過程中做好提前預(yù)防控制，在常態(tài)化巡檢管理過程中及時發(fā)現(xiàn)問題，對其中存在的故障隱患進(jìn)行有效規(guī)避處理，從而避免事故的發(fā)生。在此過程中，工作人員需要定期、定時、定點對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行巡查、巡檢、控制，結(jié)合科學(xué)巡檢措施，對其中的壓板開關(guān)位置、設(shè)施連接的正確性等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行核對、控制。此外，需要對繼電保護(hù)裝置系統(tǒng)中的輔助設(shè)施，如指示燈、監(jiān)視燈、警鈴系統(tǒng)的完好度和警示作用是否完好進(jìn)行有效分析評估[4]。

3.3 完成繼電保護(hù)系統(tǒng)的改造

隨著當(dāng)前人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、信息化技術(shù)的快速發(fā)展，電子通信、計算機(jī)信號處理為繼電保護(hù)技術(shù)的研發(fā)、革新、優(yōu)化提供了重要支撐，打破了傳統(tǒng)繼電保護(hù)的管理格局、管理模式、管理體系。傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的智能化、自動化水平相對較低，無法對其中的各項數(shù)據(jù)信息做出有效管理控制。新時期為了提高繼電保護(hù)管理水平，需要結(jié)合新技術(shù)、新策略，在電力工作管理過程中綜合考慮配置運(yùn)行可靠性、速動性、靈敏性等多項指標(biāo)，在此基礎(chǔ)上做好相應(yīng)的技術(shù)改造、技術(shù)創(chuàng)新。

此外，在繼電保護(hù)系統(tǒng)中需要結(jié)合人工智能分析系統(tǒng)，對繼電保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)信息及其所產(chǎn)生的動作進(jìn)行有效收集、整理、分析，結(jié)合專家數(shù)據(jù)庫、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、魯棒分析對繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定性和可能性指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格高效的評判、分析、控制，從而采取有效的管理方法提高繼電保護(hù)裝置的綜合運(yùn)行水平。

3.4 提高人員的業(yè)務(wù)綜合素養(yǎng)

繼電保護(hù)工作對工作人員的要求相對較高，同時繼電保護(hù)裝置的使用方式和性能均得到了相應(yīng)的優(yōu)化、完善，如果相關(guān)操作人員、管理人員沒有先進(jìn)的管理知識儲備，未掌握科學(xué)合理的控制技巧、控制方法，則無法對繼電保護(hù)裝置的各類問題做出更加科學(xué)、高效地管控。在此情況下，需要加大對人員的教育培訓(xùn)力度，通過引入多元化的教育手段、教育方法，結(jié)合廠家培訓(xùn)、專家授課以及技能競賽等多種方式，提高電力企業(yè)工作人員的專業(yè)水平，使其在應(yīng)對繼電器動作時能夠做出高效分析判斷，對其中的故障隱患做出有效識別分析，提高電力系統(tǒng)供電的可靠性[5]。

4 結(jié) 論

在對當(dāng)前電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的可靠性問題進(jìn)行管理控制的過程中，做好對整個繼電保護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)改造、技術(shù)優(yōu)化、升級、革新具備較大的現(xiàn)實意義，相關(guān)管理人員應(yīng)當(dāng)構(gòu)建完善的控制架構(gòu)，優(yōu)化控制模型，革新控制方法，提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的綜合運(yùn)行水平和效率，提高整個電力系統(tǒng)的安全管理水平。