電力系統繼電保護隱性故障分析

施惟 楊舒婷 陳志恒

摘? 要：改革后，我國的電力行業隨著社會發展不斷進步。目前，電網正因繼電保護隱性故障面臨嚴峻考驗，亟需針對隱性故障提出辨識方法，增強電網故障辨識能力。鑒于此，根據繼電保護隱性故障特點，從變電站角度，對變電站采集數據進行分類，利用同源數據比對，進行隱性故障辨識;從系統角度，分析、挖掘所投繼電保護裝置歷史數據，按不同維度將信息分類，進行隱性故障辨識，以加強電網隱性故障辨識能力。

關鍵詞：電力系統;繼電保護;隱性故障

引言

科學技術的不斷發展使得電力系統的建設范圍在擴大，為了滿足人們日益增長的用電需求，必須對電力系統進行維護與管理，減少用電安全事故的發生，要求管理人員必須加大對電力系統的優化和改進力度。當前，電力系統繼電保護技術應用的過程中雖然很大程度上解決了人們用電不安全的問題，但是使用的過程中仍然潛在很多風險，嚴重影響電力系統的穩定運行，不利于電力企業的持續發展，因此必須加大對電力系統繼電保護隱形故障的分析力度，降低隱性故障對電力系統運行的影響，提高電力系統運行的穩定性和安全性。

1繼電保護隱性故障概述

電力系統中的繼電保護，本質來講是一種能夠識別故障并處理的措施，是保護系統免受干擾的重要防線。近些年來，大型停電事故發生，多是由于繼電保護導致的隱性故障。根據研究表明，多數電力事故是由于繼電保護不當導致。隱性故障起初的定義是永久性缺陷，進而導致保護不正確動作，對電力系統裝置造成影響，從而觸發永久性缺陷。并且隱性故障通常不會直接被發現，是在系統出現問題后才能被察覺，對系統運行造成更大的影響。

2繼電保護隱性故障原因及分類

繼電保護裝置在判別電力系統是否發生區內外故障時，先通過測量元件進行數據采集，再基于采集數據，結合繼電保護判據，進行邏輯判斷，最后將判斷結果執行輸出。隱性故障易在上述保護裝置故障判別流程中存在。根據判別流程，致使隱性故障存在的原因如下：對于測量元件，當電力系統因某些原因采集量主頻率出現頻率偏移時，若需采用工頻量的信息進行判斷，測量元件則會因其提取工頻量的傅式算法存在問題，出現不同程度的誤差;其次也需考慮CT飽和、電壓互感器斷線甚至測量元件內部老化等問題;對于邏輯判斷方面，當所需信息成功提取后，傳輸至邏輯判斷，若繼電保護整定值選取不當，則該環節易使主保護出現拒動、誤動的情況，嚴重時會導致后備保護動作，擴大事故范圍，甚至使得電網電壓、電流波動明顯，有功、無功缺額嚴重，只能通過削減負荷等手段進行調頻，穩定電能質量，保證電網安全穩定運行。除此以外，還需考慮主保護、后備保護及控制策略之間的邏輯關系，在保護判別時間與控制策略投入沖突時，也會導致繼電保護的可靠性存在嚴重問題。對于執行輸出環節，隱性故障產生原因以其內部元件存在問題為主。目前，對保護設備的動作分析主要基于保信系統所獲取的保護動作的各類信息，動作分析不夠全面，無法實現遠程的動作在線分析。對保護設備的故障診斷主要依靠現場運行及檢修人員處理，在發現保護設備的隱性缺陷和隱性故障方面手段較少，因此，可以針對系統獲取的各類信息進行分類，用于隱性故障辨識技術的研究。

3繼電保護隱性故障的處理措施

3.1對繼電保護隱性故障進行科學、恰當、有效的風險評估工作

電力系統的規模比較大，并且電力系統工程的復雜程度比較高，隨著電力系統覆蓋面積的不斷擴大，電力系統運行環境也在不斷改變，增加了環境的復雜程度。這種情況下，電力系統繼電保護系統出現故障的可能性會大大增加，并且故障的種類也比較多。當繼電保護裝置出現故障以及異常以后，整個電力系統的穩定運行就會受到嚴重的影響，基于此，電力企業必須采取科學合理的方式加大對電力系統繼電保護體系運行的監督與保護力度，做好控制和監測工作，將隱性故障帶來的損失降到最低。第一、運維管理工作人員應該做好繼電保護因性故障的分析與整理，針對導致隱性故障出現的原因進行分析，充分認識隱性故障帶來的不利影響。同時，從全局出發對隱性故障進行充分的考量和理解，然后從電力企業運營的基礎出發，加大對繼電保護裝置隱性故障風險評估力度，確保繼電保護工作能夠順利進行。第二、針對繼電保護裝置容易出現隱性故障的區域，運維管理人員必須制定重點保護計劃，對故障出現后受損位置進行明確，并且分析受損的概率，加大研究和分析力度，將隱性故障帶來的影響降到最低。不同工作環境下繼電保護裝置發揮的作用不同，工作人員應該加大研究與分析力度，最大限度提高對繼電保護裝置的維護力度，保證繼電保護裝置能夠順利運轉。

3.2故障模型與風險評估

由于隱性故障會導致連鎖故障發生，因此，針對連鎖故障傳播路徑進行研究，基于分析獲取實際結果。假設負荷超出一定比例后，系統崩潰，根據輸電線路的運行情況，對隱性故障的低頻情況進行調節，并建立模型：選擇初始故障線路，對故障支路進行判斷，結合故障線路動作，保證支路正確切除，當故障線路出現拒動，則保證其相鄰線路動作。判斷相鄰支路是否發生誤動，并作出處理。修改系統后，結合系統對線路進行檢測，當發現不穩定情況，需要通過甩負荷的方式保證系統處于穩定狀態。對于風險評估，需要結合故障造成事故的嚴重性進行判斷。故障出現的概率，根據不同的影響因素，有效的反映出事故的嚴重性指標。通過層次分析法，對多個指標結果進行排序，比較各項指標引發事故的影響程度。通過對比，能夠更準確的分析出隱性故障對系統的危害，為預防故障發生奠定基礎。

結語

總而言之，隨著科學技術的不斷發展和進步，電力系統的覆蓋范圍在不斷地擴大，電力系統中繼電保護裝置運行的過程中存在的隱性故障比較多，這就要求電力系統繼電保護運維管理人員必須綜合分析導致隱性故障出現的原因，采取有針對性的措施解決問題，降低隱性故障出現的概率，提高電力系統運行的穩定性，保證人們用電的安全。

參考文獻

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