电力系统继电保护装置运行可靠性的提高方法论文_张涛

电力系统继电保护装置运行可靠性的提高方法论文_张涛

(国家电网公司运行分公司上海管理处 上海市 200235)

摘要:在电力系统中,继电保护装置可以保护电路和基础元件,保证系统安全运行。在电力系统元件发生故障时,继电保护装置能在规定时间和区域内,自动断开发生故障的设备,或向控制器送达指令,控制器收到制定后就会跳闸断电,可以避免电力系统在故障中遭遇更大的不良影响。可以看出,继电保护装置运行的可靠性对于整个电力系统的安全性至关重要,由于受到多方面的复杂因素的影响,为保证一个稳定的电力系统,必须加强关注电力系统继电保护装置运行可靠性。

关键词:电力系统;继电保护装置;运行;可靠性

1继电保护装置的运行状态

继电保护系统具有串联性,一旦其中的任一环节出现故障,便会直接影响到继电保护系统失去功效,同时也就失去了其可靠性。继电保护装置主要可分为两种运行状态:即正常运行与非正常运行。正常运行是指,电力系统在工作人员合理设定与整合并经过一定量的实验后,所进行的工作状态。继电保护装置可靠性指标也分为两种状态:正确工作率与不正确工作率。继电保护装置正确工作率的传统定义是保护区内的故障正确运行次数与总运动次数之比,反之其不正确工作率即是指保护区内外故障拒动次数与总动作次数之比。不过业界内也有不少专家对此定义存有质疑,认为不应将正反区外动作和不动作单独列在一起,而是应该将其分类划分进正反运动次数内。但是继电保护装置运行状态只有正常和不正常这两种,笔者认为应当将正反区外故障与正常区外运行的不动作状态归入继电保护装置正常运行状态中。

2继电保护装置运行的可靠性指标

我国电力系统中,继电保护装置的可靠性指标有故障时的正确动作率(PC1)、正反双向区外的故障正确不动作率(PC2)和、正常运行时的正常不动作率(PC3)三类。R是继电保护装置动作次数总数,其是故障内正确的动作次数为R1,故障区外的不动作次数为R2以及正常运行的正确不动作次数为R3的总和。不正确动作包括正、反方向区外故障,正、反方向区外故障动作次数分别为E11和E12。正常运行时误动作次数为E2,保护区内故障拒动作次数为E3,则不正确动作总次数E= E11+E12+E2+E3。按照经验,无法计算正常运行时不动作次数,则电力系统继电保护装置正确动作率为PC=,PC也为区内故障正确动作率PC1与区外故障正确不动作率PC2的总和。

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综合我国可靠性指标的研究成果,各评估指标的各有侧重,每种评估方法都有各自的特点,评估可靠性时,采用不同的评估指标,评估结论差异较大。目前,没有一种特别全面评估方法,各方法的评估结果与继电保护装置运行实际可靠性有一定偏差,可增加评估测试样本,优化评估方法,提高评估结论的准确性。

3电力系统继电保护装置运行可靠性指标的优化措施

3.1 可靠性计算指标规范化

首先,区外正确无运动行为应被包含在电力系统继电保护装置运行可靠性指标当中,它能使指标变得更加健全与完善,从而提升可靠性评估的准确性。再一个,精细划分正确工作率的指标也是非常有必要的,并要将标注区内外正确和不正确动作的概念区分清楚,如果可以,最好正反方向也要区分清楚,甄别清楚正常与不正常运动行为,以便研究人员能更深层次的进行继电保护方面的研究。不过,实现其可靠性指标的计算规范与更准确性并非一朝一夕就能轻易实现,还是需要相关研究人员长期的分析与实践。

3.2 人工智能技术的应用

相比较于传统技术的运用,人工智能的运用明显更方便、更智能,因此受到广泛运用。对于继电保护装置来说,其不同部分的响应与下降时间不尽相同,智能控制器可基于此自行做出相应的调整。智能控制器比起传统控制器的接收能力更好,很多不确定因素也能自动忽略掉,然后按照本身性能做出相应分析和调整,只要能采集到数据,不用太多人从旁指导也能独立完成操作,甚至还能语音操控,因此,就节省掉了很多不必要的现场人力。同时,智能技术的运用具体还是得结合实际情况进行分析,就大部分控制对象来说,人工智能技术能达到最好的效果,但是有些特殊的对象,用传统控制方式同样可以实现较好的效果,并不一定非要使用人工智能技术。故而,结合现场的实际情形,选用相对应的控制方法,能有效保持与加强继电保护装置的平稳运行。

4继电保护装置的发展和应用

目前,国内电力系统包含多种多样且结构相对复杂的电气设备,这些设备在分布上较广,同时在运行时会被自然条件所影响,所以就会导致继电保护装置在运行时存在一些问题,其中短路故障较为常见。短路故障发生时,电弧燃烧从而损坏设备,但是继电保护装置可以解决该问题。随着继电保护装置的不断发展,实现了微机型继电保护,其可以较大地增强继电保护的有效性。微机型继电保护有着较为强大的功能,同时可以实现分量保护,从而大幅度提高电力系统运行的正确率。微机型继电保护内的数字元件不会轻易受到温度影响,实现了人性化操作。就现阶段的发展形势而言,我国继电保护装置逐渐朝着智能化和一体化的方向发展。此外,继电保护装置的灵敏性和可靠性也进一步增强,这就使得继电保护装置可以更稳定地运行。

5结论

随着我国电力行业发展的推进,人们对电力系统继电保护装置可靠性指标提出越来越高的要求。随着不断的改进和发展,继电保护装置在能够一定程度上实现智能化,但却不能百分之百确保电力系统的安全运行。如何计算运行可靠性指标与正确评估装置性能相关。可以说,继电保护装置运行的可靠性指标对其使用有很大影响,所以对运行可靠性指标进行合理分析值得我们进一步探究。

参考文献

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[4]胥岱遐,韩天行,梁志成.电力系统继电保护及自动化装置可靠性试验与评估[J].中国电力,2008,(3):17-21.

论文作者:张涛

论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期

论文发表时间:2017/1/17

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