電力系統繼電保護自動化的探微

劉奮

摘要：電力系統繼電保護是由若干個繼電保護裝置組成，每個繼電保護裝置之間彼此獨立，共同保護整個電力系統。通過繼電保護，能夠大大減少電力系統內部各個電氣設備的維護費用，因此，應重視電力系統中的繼電保護，不斷研究和改進繼電保護裝置，提升電力系統繼電保護可靠性，從而更好的保護電力系統安全。本文根據筆者工作實踐，對電力系統繼電保護自動化進行了分析和探討。

關鍵詞：電力；系統；繼電保護；自動化

所謂繼電保護，就是保護電力系統內部各個電氣設備的安全性，從而保障供電可靠性的技術。一旦電力系統內部存在問題時，繼電保護可以根據具體的情況及時發現故障原因，并采取相應的行動，將產生故障的線路切斷，進而避免故障擴大到臨近電氣元件之中，保障整個電力系統的安全。

1 電力系統繼電保護

1.1 電力系統繼電保護可靠性分析指標

繼電保護可靠性是電力系統安全的重要保障，可靠性要求電力保護裝置的質量達標，同時在電力系統出現故障時，繼電保護系統能夠在規定時間內準確切斷相應的線路。在這一過程之中，對繼電保護的系統、設備元件等進行考量，一般多采用馬爾科夫模型法來進行可靠性分析，近年來也有部分電力企業采用故障樹及概率分析法來補充說明電力系統繼電保護可靠性。大部分繼電保護可靠性分析指標有以下幾個方面。其一，繼電保護設備平均壽命 （Mean Time To Failure，MTTF），是指小測試中的成功概率。其四，有效度（A），有效度能夠根據上述指標進行計算，從而得出有效度結果，該結果能夠反映出電力系統繼電保護的可靠性，這一公式為：A=TMTBF/（TMTBF+TMTTR）。

1.2 提升電力系統繼電保護可靠性渠道

1.2.1 優化繼電保護硬件冗余

繼電保護設備中硬件冗余的作用是容錯，以便于在繼電保護設備中出現錯誤時，能夠不影響整個繼電保護設備的正常運行，從而確保繼電保護系統能夠繼續發揮其功能。因此， 為了提升電力系統繼電保護的可靠性， 應優化繼電保護硬件冗余， 通過并聯、備用、表決等多種方式來改善硬件冗余系統， 并降低硬件冗余拒動率。所謂拒動率， 是指繼電保護無法按照命令執行相應工作的概率， 拒動率越高， 繼電保護系統可靠性越低， 所以， 繼電保護系統一般都是通過降低拒動率來實現優化處理。在實際操作過程中， 應根據繼電保護系統的具體情況， 選擇行之有效的方式來合理優化硬件冗余設備， 并盡量降低冗余硬件數量， 進一步提高繼電保護可靠性。

1.2.2 提升繼電保護裝置可靠性

繼電保護裝置主要體現在兩個方面， 分別是拒動作和誤動作。電力系統中出現故障時， 繼電保護應找到故障發生位置， 并切斷該位置電路， 保障其他線路的正常運行， 但是如果此時繼電保護裝置沒有按照規定切斷電路， 這種情況就被稱之為拒動作。誤動作是指在繼電保護裝置切斷了沒有產生故障的線路位置。拒動作和誤動作是繼電保護裝置應竭力避免的兩種動作形式， 也是提升繼電保護裝置可靠性亟待解決的問題。可將繼電保護配套裝置安裝在電力系統二次保護回路之中， 通過這種方式能夠提升繼電保護系統運行的安全性和可靠性。

2 電力系統繼電保護自動化裝置

電力系統繼電保護自動化裝置是用來檢測系統運行情況的設備， 主要針對于電力系統中的各個設備， 通過自動化裝置能夠發揮出繼電保護系統的優勢與功能， 繼電保護系統利用自動化裝置來對電力系統進行遙控、遙測及遙信， 從而保護整個電力系統。由此可見， 自動化裝置是繼電保護系統的核心， 也是繼電保護系統可靠性的體現， 繼電保護自動化裝置的可靠性與平均無故障工作時間 （MTBF） 和有效度 （A） 有關系， 通過調整自動化裝置能夠延長繼電保護系統平均無故障工作時間， 進而提升繼電保護系統的有效度。

2.1 繼電保護自動化裝置管理中的問題

自動化裝置中存在各種繼電保護軟件， 通過合理操作和使用這些軟件， 才能夠正常保障繼電保護自動化裝置的正常運行， 但是由于對繼電保護自動化裝置軟件管理認識程度較低， 沒有意識到軟件對于電網系統繼電保護的重要作用， 從而忽略了軟件使用及操作規范的落實， 使相關工作人員對繼電保護自動化裝置操作不正規， 極易導致裝置出現問題。另外， 由于缺乏必要的繼電保護操作制度， 造成繼電保護操作工作缺乏必要的約束， 尤其是系統中軟件的更新換代和升級， 進而使繼電保護自動化裝置運行管理存在漏洞， 無法發揮出繼電保護系統的正常功能。

繼電保護軟件是在計算機之中進行管理， 軟件調試和管理是繼電保護管理工作中最為重要的組成部分之一， 在軟件升級和更新之后， 應對整個繼電保護系統進行調試， 了解相關軟件更新后的功能和操作方法， 才能保障后續管理工作的正常運行。但由于缺乏相關的制度約束， 造成調試和試驗工作缺失， 進而造成電網系統繼電保護系統存在一定的安全隱患， 不利于系統未來的管理與運行， 極大降低了系統的可靠性。

2.2 提升繼電保護自動化裝置可靠性渠道

2.2.1 記錄繼電保護自動化裝置初始狀態

繼電保護自動化裝置的硬件結構和軟件功能相對復雜， 尤其是大型電力系統之中， 在繼電保護運行中經常會出現相關參數的變化， 這些變化極有可能是電力系統中部分裝置存在一定問題。為了提升對電力系統的管理力度， 應在繼電保護自動化裝置安裝后初始狀態記錄下來， 其中包括繼電保護自動化裝置的設計參數、運行指標及圖紙參數等等。在后期的管理工作中， 一旦相關參數出現變化， 可隨時比照初始參數， 從而了解哪些參數產生問題， 并開展相應的調整工作， 促進繼電保護自動化裝置的正常運行。

2.2.2 統計繼電保護自動化裝置運行情況

繼電保護自動化裝置各項數據與參數是其可靠性的重要體現， 通過對自動化裝置的監測和管理， 能夠獲得相關數據和參數的規律， 進而對繼電保護系統管理提供參考。因此， 為了提升電力系統繼電保護裝置的可靠性， 應對自動化裝置中的各項數據與參數加以統計， 不僅能夠隨時了解電力系統各項設備的實際運行情況， 同時也能掌握繼電保護裝置的運轉狀態， 根據電力系統和繼電保護裝置的具體情況加以分析和研究， 能夠發現其中是否存在安全隱患， 以便于及時開展相應的維修工作， 徹底消滅電力系統中的安全隱患， 從而提升電力系統運行的安全性和可靠性。

2.2.3 提升繼電保護自動化裝置人員水平

在電力系統運行維護之中， 除了繼電保護設備硬件、軟件的正常運轉之外， 相關技術人員也是其可靠性的重要保障， 因此， 應重視對技術人員的管理工作。首先， 應建立健全繼電保護自動化裝置維護管理制度， 使技術人員在制度的約束之下更好的開展各項工作。其次， 應定期開展技術人員教育培訓活動， 進一步提升技術人員的專業技能， 使其掌握更為先進的繼電保護設備管理和維護技術， 促進技術人員業務能力的提升。最后， 引入激勵機制， 在管理制度的基礎之上， 將責任制深入落實到每一名員工上， 并建立合理的量化考核評價指標， 通過定期和不定期的檢查， 對技術人員加以評價和考核。同時將考核結果與薪資相掛鉤， 對于一些考核結果較好的技術人員， 電力企業可給予一定的精神嘉獎和物質獎勵， 而部分考核不合格的技術人員， 則應予以批評， 并及時指出問題， 為其調整教育培訓方向， 從而確保電力系統繼電保護管理技術人員整體工作水平大幅度提升， 進而促進電力系統在安全可靠的環境中運行。

3 結束語

綜上所述， 隨著科學技術水平的飛速發展， 各行各業都離不開電力的供應， 為了保證人民群眾生產生活的正常用電， 應重視電力系統運行穩定性。繼電保護自動化裝置是電力系統安全運行的重要保障， 通過記錄自動化裝置初始狀態， 統計裝置運行情況， 提升繼電保護自動化裝置管理人員水平等有效措施， 保障電力系統的安全運行。

參考文獻：

[1]彭敏.淺談電力系統繼電保護及其自動化裝置分析[J].科學與信息化， 2017 （5） ：72-74， 76.