電力系統繼電保護與自動化裝置的可靠性分析

杜雨健

【摘 要】隨著我國經濟社會的飛速發展，電力系統運行、維護的復雜性在不斷增強，發生事故的危害程度和危害范圍也在不斷加深和擴大。自動化裝置是一種數據處理系統，其安全穩定的運行關乎整個電力系統的安全與穩定，針對在電網調度自動化系統中進行軟件可靠性研究具有非常重要的學術理論價值和積極的現實迫切性。

【關鍵詞】電力系統;繼電保護;自動化裝置;可靠性

引言

對于電力系統的穩定運行來說，繼電保護裝置起著至關重要的作用，繼電保護對電力系統的輸電質量，也有著非常嚴重的影響。在繼電保護裝置的使用中，電力系統的正常運行一旦出現異常的現象，該裝置就會及時對其進行科學地控制和處理，給電力企業減少一定的經濟損失，對電力環境的安全性保護做好充分的準備。在科學技術的快速發展下，電力系統的不斷完善，對繼電保護裝置有著更高的要求。因此，必須要對電力系統及其自動化和繼電保護之間的關系展開研究，希望能夠推動電力企業的可持續發展，為人們創造更加先進安全可靠的電力環境。

1、電力系統中的故障

用電過程中，當與之相關的電力系統發生故障時，如出現線路超負載運行、設備短路問題，就應該保障繼電保護與自動化裝置的可靠性，以便它能及時發出相應的信號，這樣在操作其他的電氣設備時，就能夠有效切除有關故障。實踐中的電力系統不容易出現故障，所以繼電保護裝置很少進行相關運動。電力系統的故障可以分成兩種，一是拒動故障，二是誤動故障。拒動故障是指電力系統出現故障時，繼電保護裝置無法及時有效地進行運作，不能切除故障點，會導致電力系統崩潰。電力系統發生故障的原因大多數是由于繼電保護與自動化裝置的特征決定的，或者是外界干擾了繼電保護與自動化裝置，進而發出了本來不應該發出的動作。對控制系統中的各種運行參數進行嚴格監督是繼電保護與自動化裝置的主要作用。通常情況下，繼電保護與自動化裝置出現故障會導致無法準確測量主要的運行參數，無法進行正常地傳輸與控制。

2、配電自動化技術對供電可靠性的影響

很多城市的供電部門采用輻射型單端供電方式;如果線路出現故障，技術人員只能通過先切除整條電路的方式，為線路檢修提供環境;但是這種操作會導致停電區域的擴大，故障搶修時間長，使供電服務質量受影響，嚴重影響了居民的正常用電。現配電自動化技術能對故障進行快速定位、快速隔離，以及非故障的快速復電。另外，部分經濟發展較為落后的地區，其供電技術以及配網技術也相對落后，并且存在嚴重的設備老化問題，這些問題在很大程度上影響了供電的可靠性，并導致線路故障問題頻發。很多供電單位也沒有形成科學完善的電路巡檢制度，設備故障排查的能力較弱，難以及時發現電網中存在的問題。通過實踐應用我們發現，配電自動化技術具有很多的功能，這些功能能夠起到提高供電可靠性的作用。具體如下：第一，實現分布式電源/儲能設備的接入與控制，體現互動管理功能，并保護電網安全，實現系統的獨立運行以及多電源運行機制分析等功能。第二，系統具有校正控制、智能預警、對信息進行融合分析等功能，并且能夠在配電網大面積停電的情況下實現多級電壓的協調與快速恢復，也具有緊急轉移大批量負荷，實現多區域配合操作控制的功能。

3、提高繼電保護與自動化裝置的可靠性的措施

3.1、軟件可靠性實現的功能維度分析

首先，平臺標準化。自動化系統軟件的使用要完全按照電力行業最新標準進行構建，從《智能電網調度技術支持系統專用技術規范》《電網通用模型描述規范》《電網設備通用模型命名規范》等方面進行細致化分析，保障平臺構建的規范性。其次，電網運行監視可視化。通過自動化軟件對電網運行實現實時性的監視，將運行狀況通過數據、圖像的方式展現出來。這一監控功能構建同時要融合二次信息監控、綜合智能告警、電網數據可視化展示、視頻可視操作等功能。在實時數據信息獲得基礎上，實現決策的智能化，為實現電網調度科學化提供支持。最后，數據平臺化。在將電網調度的數據集中整理分析的基礎上，通過使用三維可視化技術實現對電網全景多維度的分析，數據信息共享使用，提升調度效率。

3.2、及時排除故障

在設備測試過程中，必然會發現很多問題，只有認真對待這些問題才能找到問題的根本原因，及時解決相關問題，才能保證電力控制自動化設備的可靠性。為了探索設備的故障問題，要做的第一件事就是檢查好裝備，這需要工作人員具備良好的職業素養，并具對設備的核心原理和整體結構有清晰的結構性了解和認知。在進行維護維修過程中，切記盲目，排除故障時，首先分析電力自動化控制設備的主電纜，檢查主電路能夠正常運作，從電流的相反方向啟動，檢查保險絲和連接有無異樣，最后結合控制器的電流方向逐一檢查主電路圖、連接器、電磁線圖等。在發現錯誤后，有必要針對問題做具體而細致的分析，解決風險，提高電力控制設備控制的效率和可靠性，提高項目的生產效率。

3.3、加強對相關人員綜合素養的培訓

在電力系統當中，各種自動化設備以及繼電保護技術的應用，對于相關工作人員有著較高的技術以及素質要求。這些工作人員必須要具備更加高效的專業技能以及綜合素養，才能夠為相關工作的穩定性以及安全性做好準備。因此，必須要加大對相關工作人員們專業技能以及綜合素養的培養，定時對他們展開考核，使其能夠熟練地掌握這些豐富的技能，不斷地對各種新型的知識進行學習，以更加端正的態度對待電力系統中的各項工作。

3.4、提高配電自動化系統的信息安全

自動化技術在供電系統中的應用越來越廣泛，自動化設備需要面對的環境也往多樣化和復雜化的方向發展，所以通過提高系統軟件和硬件的信息安全性就顯得十分重要。所以，在硬件設施上要采用能夠兼容信息安全防護軟件的設備，并引進能夠抵抗網絡病毒侵襲的操作系統以及防護軟件，提高配電自動化系統的安全性，避免不法分子通過技術手段獲取供電系統內的信息，也避免由于員工誤操作導致網絡病毒侵入配電自動化系統中，從而達到保障信息安全的目的。在配網自動系統軟件程序中，極端環境條件往往也會導致信息安全問題，如果設備情況較差，往往會導致“丟包”“數據亂碼”等問題，所以可以編入在極端環境條件下控制設備開啟的程序，避免設備在極端環境中保持運行，避免設備因溫度過高、濕度過大等原因出現的“丟包”“數據亂碼”等問題，為提高系統信息安全提供保障，實現配電網自動化系統智能化提供技術支持，與此同時，還能降低人力物力的投入，幫助供電企業獲得更高的經濟效益。

結束語

目前，復雜的環境會制約電氣裝置的正常運行，導致電氣裝置中存在許多問題。為了電力系統能夠更好地運作，應不斷提高繼電保護與自動化裝置在電力體系中的可靠性。安裝繼電保護與自動化裝置可以提高電力體系的性能。技術人員要不定期對繼電保護與自動化裝置進行檢修，避免安全故障的發生，進一步提高電力系統的運行穩定性。

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（作者單位：中國能源建設集團江蘇省電力建設第一工程有限公司）