電力系統繼電保護及自動化裝置可靠性研究

黃亮亮

摘要：近年來社會用電需求的不斷增大，電力工程建設數量也逐漸增多。在電力系統中，繼電保護能夠為電氣設備提供良好的保護作用，保障系統運行的安全性和穩定性。若是系統內部出現故障，繼電保護會根據故障情況采取一定的防控措施，避免故障危害的擴大。因此提升繼電保護和自動化裝置的可靠性具有十分重要的意義。本文就電力系統繼電保護及自動化裝置可靠性展開探討。

關鍵詞：電力系統;繼電保護;自動化裝置;可靠性

引言

繼電保護系統與自動化裝置在電力系統運行中發揮著重要作用，不僅可以確保系統運行的穩定性，同樣也提高了供電安全水平，使工作人員對電力系統內部設備運行的具體狀況形成深入了解，對故障加以識別和處理。為進一步強化電力系統運行安全性與可靠性，最重要的就是對繼電保護與自動化裝置予以合理運用，建立全面且可靠性高的評價機制。

1繼電保護設備及其自動化裝置評價結構

一般來說，繼電保護設備及其自動化裝置的評價分析，主要從以下幾部分進行判定：（1）繼電器保護做功頻率。即，繼電器保護裝置，是否在設備運行期間實現了較好的功率調節;（2）繼電器保護裝置的系統運行流暢度。即，保護裝置是否屬于周期性保護，而非階段性保護;（3）繼電器保護裝置是否可以在設備受損時，及時進行設備資源的維護與調整。

2繼電保護與自動化裝置的可靠性指標

繼電保護與自動化裝置的可靠性主要體現在設備功能的可靠性、設備本身的可靠性以及設備出現誤動和拒動的概率。通常情況下，可靠性評估指標主要由成功率（R）、平均壽命和有效度（A）三部分組成。成功率指的是設備能夠在特定環境下順利完成規定功能的能力。平均壽命指的是設備在沒有出現故障時的工作時間。有效度是指設備在出現不可修復故障前的有效工作時間。在電力系統傳輸運行中，為了能夠提升整體電力傳輸效果，應該對電力運行體系中的繼電保護與自動化裝置進行有效管理。在配置過程中，必須保證電力企業在電力配送過程中的安全性，保證電力架設配置的平穩運行。在電力設施的操作控制中，應該按照電力企業的規定和要求，對電力傳輸繼電保護系統進行嚴格控制，對電力輸送結構進行調整，建立有效的電力輸送運行體系，真正提高整體的控制架設效果。在開展裝置工作過程中要注意以下問題：第一，慎重選擇相關設備，對電力傳輸系統的架構和基礎設施進行重新組合，保障各種裝置配備的合理運行，提高電力傳輸效果。第二，在電力輸送過程中，要依照電力傳輸構建要求進行整改，調整相關設備的使用情況，真正滿足繼電保護與自動化裝置的配置要求。

3提升電力系統繼電保護和自動化裝置可靠性的有效策略

3.1提升電力系統繼電保護的可靠性

3.1.1充分利用硬件冗余以優化設計

為不斷提高繼電保護裝置可靠程度，最重要的就是要借助硬件冗余發揮容錯技術的作用。這樣一來，即便系統某繼電保護裝置行為錯誤，也不會影響系統運行狀態及其穩定性。但在設計硬件冗余的過程中，需對備用切換、多數表計以及并聯等多種方式改善裝置自身的可用性以及拒動率，將設備的誤動率真實地展現出來。在設計方面，需對繼電保護系統具體狀況展開深入分析，選擇相應的冗余方法，在減少設計成本與保護裝置使用量的基礎上，達到優化設計的目標。

3.1.2重點防控誤動作

誤動作和拒動作一樣，都會對繼電保護效果的正常發揮產生不利影響。具體來講，誤動作是指繼電保護裝置將不存在故障的線路切除，對此，應該將繼電保護裝置安裝在電力系統二次保護回路中，促進系統運行穩定性的提升。

3.2提升繼電保護自動化裝置的可靠性

3.2.1設備初始狀態調控

電力系統中繼電器保護裝置自動化程度應用效果分析，應從設備的最初應用情況進行調節與控制。一方面，繼電器在線路中安裝時，可先通過線路自動化控制檢測裝置，對電力控制結構進行調控。另一方面，自動化系統可自主對繼電器初步調試數據進行記錄，并適當的進行電力系統維護與處理。某地區進行電力系統中繼電保護設備操控處理期間，就首先從設備初始應用環進行了可靠性調配分析。其一，繼電器安裝人員在繼電器安裝過程中，實行安裝結構的調控處理，利用自動化系統對繼電器線路連接各個部分是否具有沖突進行測試，將其中不夠協調的環節進行維護調整;其二，自動化程序將按照自動控制的歷史運用記錄數據，進行繼電器控制需求分析時，系統可適當的進行操作數據信息的調節;其三，設備管理人員要對應進行相關情況的剖析檢測，若繼電器初步運行數據與安全式結構運用需求之間保持一致，說明自動化設備應用效果較好;反之，說明當前自動化繼電器保護系統中存在故障，需要適當的進行問題調節。繼電保護設備及其自動化裝置在電力系統中應用的最終目的，是提升資源利用率，保障區域電力傳輸資源的科學調節。而初步進行繼電器保護資源運用情況的評定過程，可以從程序應用初步做功功率、保護裝置與系統化調控結構之間、穩定狀態之間進行了系統化調節。從這層面而言，測定結構屬于較好的技術程序應用方式。

3.2.2自動化設備運行狀態的統計分析

要想實現電力系統自動化裝置可靠性，還需進一步掌握設備運行的具體狀況，對相關運行數據進行收集并展開系統化分析，明確設備運行的規律。而統計所得數據信息也可以在更新與維修設備技術方面發揮重要作用。在自動化設備運行期間，很容易出現運行故障，特別是長時間運行，故障的發生率會隨之提高，所以應高度重視檢查、維修裝置的重要性。一旦設備發生故障，需及時采取解決與排除措施，并多次檢測設備問題，以確保設備檢測質量的提升，優化其自身的可靠程度，增強自動化裝置運行的安全性能。

3.2.3故障問題調控測驗

所謂故障測驗控制，是指繼電器自動化裝置可以在繼電器局部受損的情況下，及時利用自動化程序進行問題診斷。一方面，自動化系統可通過人工神經診斷方式，確定繼電器故障形態;另一方面，通過故障管理體系，將電力系統中的繼電器進行運行狀態判斷、管理。如，繼電器保護裝置進行自動化程序可靠性檢驗時，可通過網絡專家評價程序，第一時間確定繼電器故障，并對應給予技術維護方案，這就是自動化技術故障診斷中的應用形式。

3.2.4強化繼電保護自動化裝置管理力度

電力系統繼電保護自動化裝置中包含了大量的繼電保護軟件，這些軟件的穩定運行是保障繼電保護自動化裝置效果正常發揮的重要基礎。若是疏于對繼電保護自動化裝置的管理，很容易因軟件的不規范操作導致繼電保護自動化裝置運行出現問題，進而引發故障。對此，必須加快推動繼電保護操作制度的完善，提升對繼電保護操作的約束力。同時，做好軟件升級更新工作，及時排除自動化裝置運行中存在的問題，促進其保護作用的最大化發揮。同時，定期借助計算機系統對裝置軟件進行調試，一方面繼電保護系統和電力系統運行的適應性，另一方面幫助工作人員盡快掌握軟件升級后的操作方法，如此才能為管理工作的有效落實奠定堅實的基礎。

結語

繼電保護及自動化裝置為電力系統的正常運行提供了保障，是電力系統的重要組成部分。除了在裝置設計上精益求精，還要提升電力工作人員的專業素養，讓技術人員在實際工作中熟練判斷繼電保護及自動化裝置的各項活動，以及發出信號所代表的含義，以便保證電力系統的安全穩定運行。

參考文獻

[1] 王凱 ， 李婉卿 ， 周大遷 . 關于電力系統中的繼電保護設備及其自動化可靠性研究 [J]. 電子測試 ，2019（Z1）：127-128.

[2] 劉洋 . 電力系統中的繼電保護設備及其自動化可靠性研究 [J]. 中國新技術新產品 ，2018（22）：27-28.