繼電保護(hù)與安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)隱性故障研究綜述及展望

康曉民++胡浩雷

文章編號(hào)：2095-6835（2016）17-0080-01

摘 要：結(jié)合現(xiàn)階段電力企業(yè)整體的發(fā)展現(xiàn)狀可知，其中的繼電保護(hù)和安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)運(yùn)行中存在著隱性故障，從而對(duì)社會(huì)各行業(yè)的正常用電產(chǎn)生了不利影響。因此，需要對(duì)這些隱性故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行必要的分析，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。主要對(duì)繼電保護(hù)與安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的隱性故障進(jìn)行了研究，并對(duì)其進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)；隱性故障；安全隱患

中圖分類號(hào)：TM712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.17.080

目前，很多大規(guī)模停電事故發(fā)生的原因與繼電保護(hù)和安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)隱性故障有著較大的關(guān)系，對(duì)電力企業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定的發(fā)展造成了重大影響。為了改變這種不利的發(fā)展現(xiàn)狀，技術(shù)人員需要對(duì)這些隱性故障出現(xiàn)的原因進(jìn)行深入的分析，并采取有效措施及時(shí)地消除這些故障帶來(lái)的影響。在電力系統(tǒng)中，生產(chǎn)設(shè)備實(shí)際的工作環(huán)境比較惡劣，給系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性埋下了較大的安全隱患，客觀地體現(xiàn)了做好不同類型隱性故障研究工作的重要性。

1 繼電保護(hù)隱性故障研究

經(jīng)過(guò)多年的研究，電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)隱性故障的相關(guān)概念逐漸形成了相對(duì)比較完善的理論體系，為系統(tǒng)安全性能的增強(qiáng)提供了重要的參考依據(jù)。一般情況下，繼電保護(hù)隱性故障與系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)的合理性、科學(xué)性有一定的關(guān)系，是系統(tǒng)固有的缺陷。當(dāng)系統(tǒng)處于正常的工作狀態(tài)時(shí)，隱性故障基本不會(huì)產(chǎn)生明顯的影響。但是，在某些客觀存在的因素的影響下，系統(tǒng)的壓力狀態(tài)將會(huì)出現(xiàn)不正常的現(xiàn)象，進(jìn)而引起繼電保護(hù)失效的問(wèn)題，主要體現(xiàn)在內(nèi)部結(jié)構(gòu)裝置的拒動(dòng)時(shí)間選擇不合理，某些重要的電路元件產(chǎn)生了誤操作，繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行效率下降等。這些問(wèn)題的存在將會(huì)造成大面積停電現(xiàn)象的出現(xiàn)。因此，技術(shù)人員可以必要的技術(shù)手段構(gòu)建可靠的參考模型，結(jié)合故障樹的分析方法，為系統(tǒng)隱性故障的順利排除提供必要的參考信息。

依據(jù)故障產(chǎn)生的原因，可以將繼電保護(hù)隱性故障分為以下幾類：①硬件方面的隱性故障；②因相關(guān)保護(hù)軟件系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題而引發(fā)的隱性故障，比如軟件版本與實(shí)際工作要求不符合，軟件使用中邏輯程序出錯(cuò)等；③因保護(hù)性定值設(shè)置出現(xiàn)偏差而引起的隱性故障，比如人為誤操作、定值設(shè)置誤差大等；④受各種客觀存在的自然因素的影響而出現(xiàn)的故障。

從繼電保護(hù)的工作狀態(tài)來(lái)劃分，可將隱性故障分為靜態(tài)特性故障和動(dòng)態(tài)特性故障。繼電保護(hù)靜態(tài)特性故障主要是指系統(tǒng)的保護(hù)裝置在沒(méi)有充分滿足啟動(dòng)條件的情況下，只對(duì)某些數(shù)據(jù)的采集作出了判斷，而沒(méi)有考慮后續(xù)各項(xiàng)邏輯工作環(huán)節(jié)，比如互感器測(cè)量回路、采樣值的有效計(jì)算等都屬于繼電保護(hù)隱性故障。繼電保護(hù)動(dòng)態(tài)特性故障主要是指在保護(hù)裝置充分滿足具體的啟動(dòng)條件后，在故障量的測(cè)量中需要利用邏輯保護(hù)方式比對(duì)，并進(jìn)行閉鎖信號(hào)檢驗(yàn)等。這些工作中產(chǎn)生的故障都屬于動(dòng)態(tài)特性故障。

2 安全控制隱性故障研究

作為保護(hù)電力系統(tǒng)運(yùn)行的重要防線，安全控制裝置在實(shí)際的應(yīng)用中產(chǎn)生了良好的作用效果，在一定程度上減少了大面積停電事故的發(fā)生。但是，安全控制裝置在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)隱性故障，主要體現(xiàn)在以下4方面。

2.1 測(cè)量環(huán)節(jié)

在安全保護(hù)裝置工作的過(guò)程中，測(cè)量環(huán)節(jié)方面容易出現(xiàn)隱性故障，主要表現(xiàn)為互感器工作中線路被切斷，無(wú)法繼續(xù)正常的工作；在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，測(cè)量回路芯片的安全性能下降，測(cè)量中得到的數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大的偏差。這些問(wèn)題的存在對(duì)安全控制裝置的正常工作產(chǎn)生了較大的影響。

2.2 策略方面

安全控制裝置的存在保證了各項(xiàng)控制措施的順利實(shí)施，其中的控制策略主要包括有線控制策略和無(wú)線控制策略。當(dāng)這些控制策略在實(shí)際應(yīng)用中無(wú)法滿足電網(wǎng)的實(shí)際要求時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致安全控制裝置的誤操作，進(jìn)而影響系統(tǒng)整體運(yùn)行的安全性和可靠性。

2.3 定值設(shè)置方面

安全控制裝置的定值與被監(jiān)控對(duì)象判斷故障類型的反應(yīng)速率有著緊密的聯(lián)系。當(dāng)定值設(shè)置不合理時(shí)，安全控制裝置的工作效率將會(huì)逐漸下降，給電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行埋下較大的安全隱患，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性造成一定的影響。當(dāng)安全控制裝置中的定值設(shè)置出現(xiàn)較大偏差時(shí)，容易產(chǎn)生其他裝置拒動(dòng)的現(xiàn)象，進(jìn)而擴(kuò)大電力事故的影響范圍。

2.4 通信方面

各種通信通道和通信接口的有效構(gòu)建，對(duì)安全控制裝置的合理布設(shè)起著重要的保障作用。當(dāng)通信過(guò)程中出現(xiàn)誤碼現(xiàn)象時(shí)，容易造成通信通道信號(hào)傳輸中不穩(wěn)定現(xiàn)象的出現(xiàn)，對(duì)信息傳遞效率造成較大的影響。當(dāng)通信模塊中存在一定的缺陷時(shí)，也會(huì)加大誤碼率，造成安全控制裝置拒動(dòng)的現(xiàn)象。

3 隱性故障研究展望

為了有效地消除系統(tǒng)運(yùn)行中的隱性故障，相關(guān)技術(shù)人員需要對(duì)這些故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行必要的分析，為今后研究工作的順利開(kāi)展提供必要的參考信息。繼電保護(hù)與安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)未來(lái)的研究方向?yàn)椋孩贅?gòu)建可靠的參考模型。在智能化技術(shù)的支持下，技術(shù)人員可以對(duì)繼電保護(hù)和安全控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的優(yōu)化，結(jié)合故障類型構(gòu)建可靠的參考模型，從而將隱性故障評(píng)估過(guò)程中的具體數(shù)值輸入到參考模型中，提高故障排除的工作效率。②完善必要的評(píng)估機(jī)制。為了減少繼電保護(hù)和安全控制裝置中存在的安全隱患，降低隱性故障的發(fā)生率，需要完善必要的評(píng)估機(jī)制，在運(yùn)算流程中加入新因子，增強(qiáng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的有效性。③注重研究工作的適用性。在探析隱性故障的過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)增強(qiáng)不同時(shí)段的防控意識(shí)，及時(shí)找出系統(tǒng)運(yùn)行中存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)，將重要的研究成果運(yùn)用到實(shí)際中，提高系統(tǒng)實(shí)際工作的安全性和可靠性。

4 結(jié)束語(yǔ)

繼電保護(hù)和安全控制裝置系統(tǒng)隱性故障的存在，對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)際工作效率的提高產(chǎn)生了較大的影響。因此，技術(shù)人員需要對(duì)系統(tǒng)中隱性故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行必要的分析，并采取有效措施消除這些故障帶來(lái)的不利影響?？傊?，做好繼電保護(hù)與安全控制系統(tǒng)隱性故障的研究工作具有重要的現(xiàn)實(shí)參考意義。

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〔編輯：劉曉芳〕