變電站狀態(tài)自動(dòng)化檢修設(shè)備繼電保護(hù)可靠性研究

羅明軒

摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展，現(xiàn)有變電站自動(dòng)化檢修設(shè)備的繼電保護(hù)可靠性研究方法很多，但其可靠性不準(zhǔn)確，無法使變電站正常運(yùn)行，減少損失。為此，進(jìn)行變電站狀態(tài)自動(dòng)化檢修設(shè)備繼電保護(hù)可靠性研究。首先對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性指標(biāo)進(jìn)行分析，然后對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性指標(biāo)影響因素進(jìn)行分析，包括硬件失效因素、軟件失效因素以及其他失效因素等，最后基于上述研究，構(gòu)建故障樹模型，進(jìn)行繼電保護(hù)可靠性定量、定性分析。

關(guān)鍵詞：變電站;狀態(tài)自動(dòng)化檢修設(shè)備;繼電保護(hù);可靠性

引言

當(dāng)今社會(huì)絕大部分的現(xiàn)代化設(shè)備都是以電力作為基礎(chǔ)進(jìn)行運(yùn)行。電力從產(chǎn)生、運(yùn)輸?shù)椒峙湓俚焦┙o需經(jīng)歷多個(gè)階段。其中，分配主要是將電力按照需要進(jìn)行電壓和電流變換，并分配電能。而電能的分配主要依賴變電站設(shè)備，因此一旦變電站出現(xiàn)問題，將直接導(dǎo)致電力供應(yīng)中斷。在此情況下，為保證變電站一直處于工作狀態(tài)，繼電保護(hù)系統(tǒng)已成為變電站中不可缺少的重要設(shè)備。繼電保護(hù)系統(tǒng)是變電站運(yùn)行的第一道保護(hù)手段，當(dāng)變電站運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)系統(tǒng)就會(huì)馬上發(fā)出警報(bào)，并根據(jù)發(fā)生故障的原因，采取相應(yīng)的手段，將產(chǎn)生問題的線路段與其他正常的線路隔離開，將問題控制在一定范圍內(nèi)，降低影響力。繼電保護(hù)系統(tǒng)的存在能極大減少變電站事故發(fā)生率，保證電力正常供應(yīng)，降低設(shè)備維護(hù)成本。

1變電站狀態(tài)自動(dòng)化檢修設(shè)備繼電保護(hù)的意義

在電氣設(shè)備中經(jīng)常發(fā)生的故障為短路故障，發(fā)生此類故障后，危害程度比較嚴(yán)重，輕者可使控制系統(tǒng)中元器件擊穿燒毀，重者可能引起人身傷亡。為了設(shè)備能夠正常運(yùn)行，并保證人員安全，繼電器保護(hù)技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生了，其共分為三個(gè)部分，分別為：執(zhí)行、測(cè)量、邏輯。如果短路或其他故障在電氣控制中出現(xiàn)時(shí)，要想其他元器件不受牽連造成故障擴(kuò)大，可以在電路中使用繼電器保護(hù)，它可迅速將損壞元器件隔離開。保證其他功能的實(shí)現(xiàn)。

2變電站狀態(tài)自動(dòng)化檢修設(shè)備繼電保護(hù)可靠性

2.1在線運(yùn)檢的可行性

與傳統(tǒng)變電站相比較，智能變電站的技術(shù)更加先進(jìn)，能夠?qū)崿F(xiàn)智能IED設(shè)備自檢、信息開放和信息共享、回路可檢測(cè)等功能，在此基礎(chǔ)之上，為繼電保護(hù)在線運(yùn)檢提供了更多的技術(shù)革新思路。尤其是人工運(yùn)檢造成的問題屢見不鮮，可以通過智能變電站信息開放和信息共享等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)對(duì)信息的利用，設(shè)置在線運(yùn)檢模式，可以掌握更多及時(shí)和有效的信息，完善在線運(yùn)檢的各項(xiàng)功能。對(duì)在線運(yùn)檢運(yùn)行方式的可行性探討，可以從運(yùn)行方式的校驗(yàn)方面著手，在支持開放傳輸定值區(qū)號(hào)、配置文件版本號(hào)和硬軟件版本號(hào)等裝置的基礎(chǔ)之上，為相應(yīng)的運(yùn)檢項(xiàng)目采集運(yùn)檢數(shù)據(jù)信息，從而達(dá)到運(yùn)檢目的。還可以采用可記憶已校驗(yàn)運(yùn)行方式配置的裝置，一旦繼電保護(hù)狀態(tài)與配置存在差異時(shí)，就能夠立即發(fā)出示警，提醒運(yùn)檢人員進(jìn)行相應(yīng)的處理。針對(duì)繼電保護(hù)狀態(tài)的檢驗(yàn)情況，可以在支持開放傳輸逆變電源電壓和裝置CPU溫度等信息的裝置基礎(chǔ)之上，掌握相應(yīng)運(yùn)檢項(xiàng)目的運(yùn)檢數(shù)據(jù)信息。但在進(jìn)行回路絕緣電阻檢查時(shí)，還需要采用工具進(jìn)行測(cè)量。進(jìn)行寄生回路的情況檢查時(shí)，需要通過不同回路狀態(tài)的模擬方式進(jìn)行檢查。進(jìn)行逆變電源暫態(tài)性能的檢查時(shí)，需要滿足特殊條件后才可以校驗(yàn)。所以部分設(shè)備的運(yùn)行情況難以采用在線運(yùn)檢的方式進(jìn)行，需要根據(jù)具體的情況采取其他運(yùn)檢方法。為了保證在線運(yùn)檢能夠滿足運(yùn)檢需求，必須對(duì)在線運(yùn)檢功能執(zhí)行的正確性進(jìn)行校驗(yàn)。在傳統(tǒng)的運(yùn)檢方法中，由于所需的設(shè)備信息較為單一，可以通過停電離線運(yùn)檢的方式獲取。但電力一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)有較強(qiáng)的系統(tǒng)特性，不同設(shè)備和功能的信息之間都存在較大的相關(guān)性，可以將這個(gè)相關(guān)性作為在線運(yùn)檢的基礎(chǔ)，對(duì)不同設(shè)備和功能的信息進(jìn)行打包校驗(yàn)，使在線運(yùn)檢的信息采集、傳輸和保護(hù)等功能都可以實(shí)現(xiàn)。在支持開放傳輸警示信息或網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息裝置的基礎(chǔ)之上，還可以對(duì)繼電保護(hù)狀態(tài)起到有效的監(jiān)視和保護(hù)作用。還可以通過不停電傳動(dòng)的方式，完成對(duì)功能執(zhí)行正確性的的校驗(yàn)。由于設(shè)備運(yùn)行環(huán)境會(huì)對(duì)運(yùn)行情況產(chǎn)生較大的影響，所以對(duì)運(yùn)行環(huán)境的校驗(yàn)也極為重要，需要采用人工的方式進(jìn)行運(yùn)檢。

2.2繼電保護(hù)運(yùn)檢新模式

傳統(tǒng)運(yùn)檢的應(yīng)用歷史較長，積累了大量的運(yùn)檢經(jīng)驗(yàn)，雖然在線運(yùn)檢的技術(shù)性較強(qiáng)，但是在部分運(yùn)檢項(xiàng)目中，在線運(yùn)檢的劣勢(shì)也更為明顯，仍然需要采取傳統(tǒng)運(yùn)檢的方式進(jìn)行運(yùn)檢。建立繼電保護(hù)運(yùn)檢新模式可以綜合在線運(yùn)檢和傳統(tǒng)運(yùn)檢的各方面優(yōu)點(diǎn)，對(duì)二者的不同之處進(jìn)行協(xié)調(diào)，充分發(fā)揮出二者的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)各自的不足。繼電保護(hù)運(yùn)檢新模式。當(dāng)系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，繼電保護(hù)運(yùn)檢新模式可以通過信息單元采集層獲取設(shè)備狀態(tài)信息，再根據(jù)獲取的信息進(jìn)行繼電保護(hù)設(shè)備的在線運(yùn)檢。當(dāng)系統(tǒng)存在運(yùn)行異常時(shí)，獲取的異常信息就會(huì)提示異常報(bào)信信息的傳送，提醒運(yùn)檢人員對(duì)設(shè)備運(yùn)行問題進(jìn)行處理。還需要結(jié)合日常巡檢和定檢項(xiàng)目等傳統(tǒng)運(yùn)檢方式，對(duì)裝置外觀和回路絕緣電阻等無法在線運(yùn)檢的項(xiàng)目進(jìn)行運(yùn)檢，通常將傳統(tǒng)運(yùn)檢的周期固定為每日巡檢和三年定檢等。一次系統(tǒng)的運(yùn)行故障會(huì)引發(fā)繼電保護(hù)的正確動(dòng)作，此時(shí)繼電保護(hù)系統(tǒng)的各類運(yùn)行狀態(tài)信息將采集到信息采集單元中，再與保護(hù)配置信息相結(jié)合，通過在線運(yùn)檢的基礎(chǔ)可以對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

2.3繼電保護(hù)智能化

21世紀(jì)以來，智能化發(fā)展越來越快，關(guān)于技術(shù)方面，人工智能有：進(jìn)化規(guī)劃、遺傳算法、模糊邏輯、網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)等，這些技術(shù)在電路中應(yīng)用廣泛。現(xiàn)在人們的研究方向正在發(fā)生變化，將從傳統(tǒng)繼電器保護(hù)向人工智能轉(zhuǎn)變。在電力系統(tǒng)保護(hù)中人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)等技術(shù)被越來越多的使用，使電力保護(hù)的智能化越來越高，改變了電力系統(tǒng)的保護(hù)方式。自修復(fù)、多點(diǎn)分析、模塊化存儲(chǔ)功能等創(chuàng)新特點(diǎn)是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，它正在以飛快的速度被使用和研究，但很多問題還有待解決，如：處理信息的研究、智能控制和系統(tǒng)連續(xù)性的研究，這些技術(shù)在目前來說還存在很多問題。智能化技術(shù)可以分析多方面原因?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的影響，對(duì)于提高故障判斷的準(zhǔn)確率作用很大，這將是智能化的研究方向。受繼電保護(hù)的電氣設(shè)備還存有許多問題，如范圍不夠廣、保護(hù)面不夠全、靈敏度不夠高等，所以實(shí)際中使用不夠廣泛。在現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)、智能化盛行的時(shí)代，這些矛盾都會(huì)逐一解決，最終實(shí)現(xiàn)完全智能化。

2.4制定科學(xué)化的繼電保護(hù)裝置管理與檢測(cè)模型

相關(guān)保護(hù)設(shè)備工作屬于具體工作中要進(jìn)一步把握的重點(diǎn)。關(guān)鍵點(diǎn)是確保監(jiān)控系統(tǒng)合理完善，繼電保護(hù)裝置才能發(fā)揮作用，才能采取科學(xué)的維護(hù)措施，有必要根據(jù)實(shí)際內(nèi)容進(jìn)一步完善專業(yè)化的操作記錄。提供繼電保護(hù)裝置的故障檢測(cè)。完善維護(hù)計(jì)劃和規(guī)章制度，進(jìn)行內(nèi)部相關(guān)階段的詳細(xì)分析，必然會(huì)在更多方面改進(jìn)繼電保護(hù)裝置的整體水平。

結(jié)語

變電站在運(yùn)行過程中，難免發(fā)生故障問題，一旦發(fā)生故障，將直接影響電力供應(yīng)。為了保證變電站正常運(yùn)行，減少故障帶來的損失，繼電保護(hù)系統(tǒng)起到了不可替代的作用。在此情況下，要求繼電保護(hù)系統(tǒng)的具有較高的可靠性，否則一旦繼電保護(hù)系統(tǒng)失效，也就失去了對(duì)變電設(shè)備的保護(hù)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]陳飛建，呂元雙，樊國盛，等.基于信息融合的智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2020，48（05）：164-169.

[2]張可，田皞，段曉雪，等.智能變電站故障檢修系統(tǒng)運(yùn)維技術(shù)研究[J].電網(wǎng)與清潔能源，2020，035（010）：56-61.

[3]胡紹謙，李力，朱曉彤，等.基于檢修態(tài)切換的智能變電站保護(hù)設(shè)備檢修輔助安全措施[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2019，043（001）：242-247.