電力系統繼電保護裝置運行可靠性指標探究

羅偉

摘 要：國民經濟的快速增長，也帶動了人們對用電量的需求，電力已經成為全國乃至全世界日常生活中不可缺失的一部分，極大影響著人們的正常生活。隨著科技日新月異的發展，人們電力繼電保護裝置的運行要求更高，其可靠性指標很大程度上影響著整個電力系統運行的穩定性。因此，本文就電力系統繼電保護裝置運行可靠性指標進行了相應的研究和探討，以作參考。

關鍵詞：電力系統；繼電保護裝置；運行可靠性指標

在電力系統中，繼電保護裝置可以保護電路和一些基礎元件，這樣即使部分元件發生了故障，依然不會影響到其的正常運行。通常電力系統無法正常運行可能是發電機或線路有問題，此時，為了避免因發電機或線路故障問題而對電力系統造成更大的影響，繼電保護裝置會傳送跳閘指令給控制器。但是，這些并不能保證到電力系統運行就一定會趨于穩定狀態，其穩定性會受到很多環節和因素的影響，只有更進一步加強電力系統繼電保護裝置運行的可靠性，才能實現整個電力系統的穩定。

1 繼電保護裝置運行可靠性要求

1.1 時效性

時效性主要是需要繼電保護裝置可以及時發現電路運行中出現的各種問題，并迅速做出反應和正確判斷，以最快速度發出切斷指令，以將故障帶來的影響降到最低。

1.2 靈敏性

繼電保護裝置應具備不同程度的靈敏系數，而且必須達到相關方面的規范要求。一旦出現線路短路等故障問題，為了及時做出正確的判斷，就需要繼電保護裝置能根據不同故障做出相應的反應。

1.3 穩定性

繼電保護裝置內部各部件要能良好發揮出其各自的功能，并相互合作，確保繼電保護裝置能正常運行。

1.4 選擇性

繼電保護裝置應在電力系統出現故障時，依據故障發生時的地點分析、判斷出距離其最近的斷路器，及時發送出切斷指令，以確保其余電力系統的正常運行。

2 繼電保護裝置的運行狀態

繼電保護系統具有串聯性，一旦其中的任一環節出現故障，便會直接影響到繼電保護系統失去功效，同時也就失去了其可靠性。繼電保護裝置主要可分為兩種運行狀態：即正常運行與非正常運行。正常運行是指，電力系統在工作人員合理設定與整合并經過一定量的實驗后，所進行的工作狀態。繼電保護裝置可靠性指標也分為兩種狀態：正確工作率與不正確工作率。繼電保護裝置正確工作率的傳統定義是保護區內的故障正確運行次數與總運動次數之比，反之其不正確工作率即是指保護區內外故障拒動次數與總動作次數之比。不過業界內也有不少專家對此定義存有質疑，認為不應將正反區外動作和不動作單獨列在一起，而是應該將其分類劃分進正反運動次數內。但是繼電保護裝置運行狀態只有正常和不正常這兩種，筆者認為應當將正反區外故障與正常區外運行的不動作狀態歸入繼電保護裝置正常運行狀態中。

3 繼電保護裝置的可靠性指標

就目前來說，國內繼電保護裝置可靠性指標主要是PC，而PC下又可細分為PC1（系統故障的準確行為概率）、PC2（正反雙向區2外故障不正確動作率）、PC3（正常運行時的無動作率）這三種類型。可用N來表示繼電保護裝置的動作次數，那么則可用N1、N2、N3來分別代表這三種動作類型，由此可知：N=N1+N2+N3。不過，由于無法準確地估算出繼電保護裝置的正常運轉行為，故而先將其列為：PC=N1+N2/N+E，其中E代指的是不正確動作次數。同時，在電站預期感應器和實際的變比中，若是沒有電流通在回路穩定運行里，則說明變壓器左右兩側感應器和變壓器的變比是一樣的，此要求在實際工作中并不容易滿足，畢竟預期感應器變比很難真正匹配于實際應用中，況且變壓會在調試的過程中發生一定變動，數值難以穩定下來。在計算過程中，可測量出變壓器一側的電流，由TA變比得出Kb，之后進行二次輸入后，便可進入保護裝置，最后在特定軟件的計算下得出結果，以實現電流與電流間的平衡。

4 電力系統繼電保護裝置運行可靠性指標的優化措施

4.1 可靠性計算指標規范化

首先，區外正確無運動行為應被包含在電力系統繼電保護裝置運行可靠性指標當中，它能使指標變得更加健全與完善，從而提升可靠性評估的準確性。再一個，精細劃分正確工作率的指標也是非常有必要的，并要將標注區內外正確和不正確動作的概念區分清楚，如果可以，最好正反方向也要區分清楚，甄別清楚正常與不正常運動行為，以便研究人員能更深層次的進行繼電保護方面的研究。不過，實現其可靠性指標的計算規范與更準確性并非一朝一夕就能輕易實現，還是需要相關研究人員長期的分析與實踐。

4.2 人工智能技術的應用

相比較于傳統技術的運用，人工智能的運用明顯更方便、更智能，因此受到廣泛運用。對于繼電保護裝置來說，其不同部分的響應與下降時間不盡相同，智能控制器可基于此自行做出相應的調整。智能控制器比起傳統控制器的接收能力更好，很多不確定因素也能自動忽略掉，然后按照本身性能做出相應分析和調整，只要能采集到數據，不用太多人從旁指導也能獨立完成操作，甚至還能語音操控，因此，就節省掉了很多不必要的現場人力。同時，智能技術的運用具體還是得結合實際情況進行分析，就大部分控制對象來說，人工智能技術能達到最好的效果，但是有些特殊的對象，用傳統控制方式同樣可以實現較好的效果，并不一定非要使用人工智能技術。故而，結合現場的實際情形，選用相對應的控制方法，能有效保持與加強繼電保護裝置的平穩運行。

5 結束語

綜上所述，現如今，人們的用電需求更高，電力系統的規模更大、結構更是繁雜，故障發生的頻率也就更高。繼電保護裝置作為電力系統的自動化設備，能有效幫助到電力系統的正常、穩定運行。因此，務必加強繼電保護裝置運行可靠性指標，這能在很大程度上提升電力系統運行的可靠性。

參考文獻

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