不確定因素干擾下電網繼電保護在線運檢方法探討

摘要：電網運行的安全性直接關乎到社會經濟發展與民生問題。在電網系統中，繼電保護作為重要的安全防護措施，保證繼電保護動作的正確性對提高電網運行水平有著重要意義。但在實際運行中，受到多種不確定因素影響，包括設備老化、環境變化等，都可能造成繼電保護出現拒動、誤動等情況，威脅著電網運行安全。為了提高繼電保護動作的可靠性、降低不確定因素影響作用。下面分析了電網繼電保護的不確定因素，分析當前繼電保護現狀與問題，進而探究電網繼電保護在線運檢方法，旨在全面提升電網繼電保護的抗干擾性、運行可靠性。

關鍵詞：電網不確定因素繼電保護在線運檢

中圖分類號：TM73

ExplorationofOnlineOperationandInspectionMethodsforPowerGridRelayProtectionUnderUncertainFactorsInterference

CHENXingyan

ChengxiPowerSupplyBranchofStateGridTianjinElectricPowerCompany，Tianjin，300100China

Abstract：Thesafetyofpowergridoperationisdirectlyrelatedtosocialandeconomicdevelopmentaswellaspeople'slivelihood.Inthepowergridsystem，relayprotectionisanimportantsafetyprotectionmeasure，ensuringthecorrectnessofrelayprotectionactionsisofgreatsignificancetoimprovetheoperationlevelofthepowergrid.However，inactualoperation，variousuncertainfactors，includingequipmentaging，environmentalchanges，etc.，maycauserejectionandmisoperationofrelayprotection，posingathreattothesafetyofpowergridoperation.Inordertoimprovethereliabilityofrelayprotectionactionsandreducetheimpactofuncertainfactors，thisarticleanalyzestheuncertainfactorsofpowergridrelayprotection，analyzesthecurrentsituationandproblemsofrelayprotection，andfurtherexplorestheonlineoperationandinspectionmethodsofpowergridrelayprotection，aimingtocomprehensivelyimprovetheanti-interferenceandoperationalreliabilityofpowergridrelayprotection.

KeyWords：Powergrid;Uncertainfactors;Relayprotection;Onlineoperationinspection

電網繼電保護的主要任務是確保電力系統運行安全、穩定、可靠，是非常重要的安全防護設施。在現代化電力系統中，電網的建設規模也逐漸擴大，內部結構也變得更加復雜，這也對繼電保護運行的精準性、可靠性提出了更高要求。傳統的檢測方法多數為定點測試，無法保障信息采集的及時性和實時性。而在線運檢方法利用了先進的信息技術、通信技術、物聯網技術，可實時掌握繼電保護運行狀態，及時發現現存的安全隱患。另外，電網繼電保護運行中存在諸多不確定因素，會對繼電保護正常運行造成干擾，影響電力系統運行安全。由此可見，進一步研究在不確定因素干擾下電網繼電保護在線運檢方法有著重要意義。

1不確定因素對電網繼電保護的影響

1.1環境因素

對繼電保護干擾的重要因素之一就是環境因素，特別是在雷電、暴雨、冰雪等惡劣天氣下，會直接對繼電保護裝置造成損害。如雷電會造成繼電保護過電壓，導致設備絕緣受損；暴雨會侵入到設備內部，導致進水、受潮；暴風會導致設備晃動、振動、位移，甚至會受到損壞。除了惡劣天氣影響外，濕度、溫度等因素也會直接對繼電保護設備性能、壽命造成負面影響[1]。例如：繼電保護運行溫度過高，會加速內部零件老化，甚至會出現誤動情況；高濕度環境會加速設備腐蝕、生銹，降低其可靠性。

1.2設備因素

繼電保護及其相關附件在運行中本身就帶有一定的不確定性。在繼電保護設備長期運行期間，會出現磨損、老化、疲勞等問題，且這些問題都帶有一定隱蔽性。繼電保護電子元件在長期運行中會出現性能降低、失效等問題；機械部件可能會磨損、松動。這些問題都會增加繼電保護裝置出現誤動、拒動的概率，降低了電力系統運行的安全性。此外，繼電保護裝置在制造、安裝中可能就存在缺陷，在后續投入應用中潛藏問題逐漸暴露，影響繼電保護性能。例如：繼電保護裝置制造期間存在工藝缺陷，從而降低繼電保護設備性能的穩定性；設備安裝中操作不規范，導致設備接線錯誤，導致后續無法正常工作。

1.3人為因素

人是繼電保護裝置的管理主體，在電網繼電保護中起到了關鍵作用。常見的人為因素為人員誤操作，例如：在設備操作中沒有嚴格按照標準進行，從而造成誤合閘、誤跳閘等問題，影響繼電保護正常運行。另外，工作人員在維護、檢修工作當中疏忽大意，從而造成安全風險問題，如沒有第一時間發現設備存在的安全隱患，在檢修之后沒有及時恢復設備狀態，這些情況都可能造成繼電保護裝置出現故障問題。此外，管理人員決策失誤，如設備老化嚴重沒有及時換新、設備運行狀態評估不精準等，這些也會對繼電保護可靠性帶來負面影響。同時，在電網運行期間還可能出現人為破壞行為，如故意損壞、盜竊等，不僅會影響繼電保護本身，甚至還會造成安全事故，嚴重威脅繼電保護運行的安全性。

2電網繼電保護在線運檢的現狀、問題與挑戰

2.1電網繼電保護在線運檢的現狀

近些年，隨著計算機、物聯網、大數據等技術的發展，繼電保護在線運檢也在不斷發展和升級，先進的監控系統可實時采集繼電保護運行參數信息，包括電壓、電流、溫濕度等，通過對這些數據信息進行分析和監測，可判斷繼電保護設備可能存在的潛在風險，如一旦檢測到電壓、電流等參數出現異常，系統會自動發出警報并給出故障部位、原因、檢修建議等信息。

智能化故障診斷技術的出現，為在線運檢故障診斷提供了技術支撐，該技術融合了大數據分析、機器學習算法等，通過對數據信息充分挖掘，搭建故障診斷模型。一旦出現故障情況可借助診斷模型對比、識別、分析，提高了故障診斷效率和精度。智能化診斷技術的應用提高了診斷精度，縮短了故障處理時間[2]。

遠程監控技術在當前電網繼電保護在線運檢中發揮著重要作用，該系統通過有線、無線通信網絡的融合，應用智能傳感器、監控器等設備，共同搭建遠程監控平臺，可在平臺上實時查看繼電保護設備運行狀態，可對不同地區設備展開集中監控、管理，不僅能夠提升工作效率，還降低了人財物的投入量。

2.2電網繼電保護在線運檢的問題

在過去，電網保護運檢方法主要是通過定期巡檢、預防性試驗等方法，這些老舊方法雖然可以在一定程度上保障繼電保護設備基本運行狀態，但存在明顯的技術短板，如定期巡檢的間隔時間較長，無法及時發現突發情況；預防性試驗雖然可以檢測到一些隱藏風險隱患，但難以確定間歇性的故障情況[3]。

2.3電網繼電保護在線運檢的挑戰

繼電保護在線運檢在實際應用中還存在一定挑戰，雖然已經開始應用先進的智能化技術，但依然處于初期階段，數據可靠性、精準性有待進一步提升。不同監測系統間兼容度、集成度有待進一步加強，對應對復雜多變的環境應對能力不夠理想，這些都是需要繼電保護在線運檢研究中重點考慮的問題。

3不確定因素干擾下繼電保護在線運檢方法

3.1智能傳感器

繼電保護在線運檢的核心就是獲取精準數據信息，而智能傳感器作為一種新型設備，將其應用到在線運檢系統中可提升數據采集效率與可靠性。在電網重點區域布設高靈敏度、高精度的智能傳感器（智能終端），可實時獲取更精準、全面的數據信息。目前，新型智能傳感器的測量精度誤差可降低到0.1%以內，相比傳統傳感器測量精度有著極大提升。智能傳感器可以對周圍環境的溫度、濕度、風速等參數實時監控，為分析不確定因素給繼電保護帶來的影響提供有力支持。目前很多地區都已經開始投入智能傳感器，運行中對設備異常運行狀態的發現率有著顯著提升[4]。

3.2大數據分析

利用大數據分析繼電保護設備故障，同時實現預測和預警功能，提高在線運檢系統的實時性。通過將電網運行數據、設備狀態數據、環境數據信息等多源數據進行整合，采用大數據分析技術對海量數據深度挖掘，找出數據變化規律與發展趨勢。例如：通過分析歷史數據信息發現某些設備在特定環境下更容易出現故障等，從而采取針對性預防措施。通過應用大數據分析技術，預測即將發生的繼電保護裝置故障問題，避免故障造成大面積停電事故，幫助電力企業挽回經濟損失。

3.3人工智能輔助

人工智能作為典型的智能化技術，在線運檢系統在多年發展中，不斷探索人工智能決策輔助系統，利用深度學習算法等技術對繼電保護運檢數據進行訓練、學習，搭建智能決策模型。一旦繼電保護系統出現了問題，模型可根據邏輯特性快速提供最佳的運檢方案或給予管理人員決策建議。特別是在面對復雜的故障情況，借助人工智能技術可快速分析出繼電保護最可能產生的故障，以及故障原因、處理建議，極大地提升了繼電保護運維決策的精度和效率，相比傳統運維決策時間可縮短50%以上[5]。

3.4自適應運檢策略

由于不確定因素干擾具有隨機性、不確定性，在此背景下自適應運檢策略應運而生，可有效應對不確定因素。在線運檢系統通過實時監測繼電保護運行數據，并進行深度分析，根據實際情況下達操作指令，動態調節運檢頻率、方法。如可能到來惡劣天氣，則要提高巡檢頻率；設備出現輕微異響情況，應提升監測頻率，并盡快落實檢修工作。采用自適應策略方案，可有效適應繼電保護裝置不同運行情況，將不確定因素影響降到最低。在自適應運檢策略中，通過合理對運檢資源進行分配，在保障繼電保護設備安全運行的同時，降低運檢成本。

3.5深度智能化

目前繼電保護在線運檢智能化還處于初期發展階段，未來還需要進一步加強繼電保護在線運檢的智能化水平，可實現繼電保護設備狀態自動評估、故障自動診斷、故障自動隔離等功能，系統自主生成運檢任務，并自動分配。另外，搭建在線運檢管理平臺，用于各項繼電保護數據的安全、精準應用，通過進一步深度加強智能化技術的融合，可更有效的應對各類不確定因素干擾，提升繼電保護在線運檢質量、效果。

在線運檢管理平臺將繼電保護設備、運檢中心連接，可實現繼電保護遠程監控、管理，平臺實時監測并記錄繼電保護各項數據參數，運檢人員可實時查看信息，如可掌握某繼電保護在過去6h內電流波動狀況等。并且平臺還可以結合繼電保護運行狀況進行遠程電源管理，如設備長期閑置系統自動關閉設備電源，達到節能減排的目標。在線運檢管理平臺有效提升了運檢人員工作效率、減少繼電保護設備巡檢次數[6]。

此外，還可以采用智能錄波器，可實現繼電保護遠方不停電傳動檢驗，可自動收集并分析傳動前狀態預校、控制命令轉發、傳動過程試驗數據，自動診斷生成傳動檢驗報告且上傳至終端。借助智能錄波器，可讓運檢人員精準掌握傳動檢驗整個過程以及結果，讓檢驗可靠性得到明顯提升，縮短檢驗時間，為保障電網安全運行奠定了基礎。

4結語

綜上所述，在不確定因素干擾下，電網繼電保護的在線運檢面臨著諸多挑戰。通過對不確定因素的來源及影響進行深入分析，結合現有在線運檢方法的優缺點，提出了一系列改進策略和建議。多源數據融合、智能診斷技術、動態定值調整等方法的應用，將有助于提高電網繼電保護的適應性和可靠性。在實際應用中，需要根據電網的具體情況，綜合運用這些方法和策略，不斷優化和完善繼電保護的在線運檢工作，為電網的可靠運行提供堅實的保障。未來，隨著技術的不斷發展和創新，相信會有更多先進的技術和方法應用于電網繼電保護的在線運檢領域，推動電網安全水平的進一步提升。

參考文獻

[1]劉偉，胡光雄.智能變電站繼電保護在線運檢方法研究[J].中國新技術新產品，2021（18）：68-70.

[2]王樂.智能變電站繼電保護在線運檢方法研究[J].中國科技期刊數據庫工業A，2021（4）：22-23.

[3]劉琨，黃明輝，李一泉，等.智能變電站繼電保護在線運檢方法研究[J].電力系統保護與控制，2020，48（7）：58-65.

[4]鄒曉虎，王子奕.電力系統繼電保護可靠性影響因素及防干擾措施探討[J].輕松學電腦，2020（12）：6，137.

[5]王佳鑫.多重不確定因素下電力線路及其二次設備的可靠性分析[D].成都：電子科技大學，2020.

[6]李杰.配電網單相接地故障繼電保護原理與故障定位方法研究[D].廣州：華南理工大學，2021.