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中国电业【2020年第7期】

  • ID:271850
  • 浏览:5108
  • 学科:产业经济
  • 更新时间:2020-07-17 15:16:34
  • 期刊: 中国电业
内容简介
《中国电业》杂志创办于1950年,是全国电力行业创办时间最早、覆盖面最广、影响最大的杂志。杂志以多种形式准确、及时、深刻地反映电力工业的改革和发展,以深度调查和理论探讨形成独到风格,在国际国内及电力行业内外都有较大影响,在电力媒体中长期处于领军位置。

继电保护与安全稳定 自动 控制系统隐性故障研究综述及展望

2020-07-17 15:23:08 产业经济 况忠超
资料简介

  摘要: 近年来,由于继电保护出现故障和安全稳定 自动 控制系统(后简称安 自 系统)出现故障所引起的大型停电事故不在少数。大面积停电事故的发生严重影响到人们的日常生活、工作和工业运行。对于隐性问题的发现和预防已经成为现在电力企业甚至是国家相关部门工作的重中之重。隐性问题的存在可能是因为机器本身存在的故障或者是人为因素引起的,由于这类问题具有隐形的特点,因此管理和治理起来都有一定的难度。

继电保护与安全稳定 自动 控制系统隐性故障研究综述及展望

况忠超

贵州电网有限责任公司都匀供电局 贵州 都匀 558000

  摘要:近年来,由于继电保护出现故障和安全稳定自动控制系统(后简称安自系统)出现故障所引起的大型停电事故不在少数。大面积停电事故的发生严重影响到人们的日常生活、工作和工业运行。对于隐性问题的发现和预防已经成为现在电力企业甚至是国家相关部门工作的重中之重。隐性问题的存在可能是因为机器本身存在的故障或者是人为因素引起的,由于这类问题具有隐形的特点,因此管理和治理起来都有一定的难度。

关键词:继电保护;安全稳定控制系统;隐性故障        1引言        在电力系统中,继电保护装置的主要作用就是对其中突然发生的电力设备故障进行及时清除和修复,从而对整个电力系统的运行提供安全稳定、顺利有效的保障,是直接影响电力系统正常有序运行的关键部分。因此,在电力系统的实际运行中,必须加强对电力系统继电保护运行管理重视程度,完善继电保护运行管理措施,才能促进电力系统的安全运行,减少大范围停电事故发生的机率。文章主要针对电力系统中继电保护和安自系统运行管理问题进行探讨,并采取有效措施降低隐性故障存留和发生的机率,从而给电力系统的运行提供一个正常稳定的环境。        2隐性故障分析        隐性故障分析过程中,需从多个视角进行综合考虑,具体分类如下:以造成故障的主要原因为标准进行分类,主要有硬件故障型隐性故障,常见的有设备元件损坏、缺陷等;因保护软件系统出现错误而导致的隐性故障,多见于保护逻辑或者软件版本等出现错误等;因保护定值而造成的隐性故障,比如定值整定不合理或者人为因素造成的设置错误等;因外界自然条件造成的故障,比如环境温度过高或灰尘太多导致装置不正常退出故障等;人为操作有误或者维护不良等,导致继电保护隐性故障。以继电保护设备的动静态特性为依据,可以将故障分成静态隐性故障和动态隐性故障两种。装置的静态特性主要是在没有系统故障时,装置主要进行采集数据和信息以作启动判断,不进行逻辑运算和出口跳闸。其中,硬件设备主要有互感器测量回路、端子、连接电缆等前置电路,此时表现出来的故障为静态的隐性故障。装置的动态特性是指在发生系统故障时,保护装置满足启动条件时,对故障量测量并进行逻辑运算后出口跳闸,此时会因为一些不正确的闭锁信号导致装置逻辑运算出错,导致不正确动作,此时表现出来的故障称为动态隐性故障。虽然上述几种类型的隐性故障问题分类角度不同,但是均从硬、软件两个层面对故障分类,并在此基础上又分成了装置与人为性隐性故障问题。        3隐性故障造成的影响及研究方法        在电力系统三道防线中,继电保护属于第一道防线,所以一定要有一定的可靠性,如果电网的运行状态存在问题,容易导致继电保护隐性故障的发生,这样会导致系统无法正常运行,甚至会导致整个系统失稳等。对于隐性故障存在的风险,应该对这些造成的风险影响因素进行深入研究,提出相关的风险评估方法,结合现有的技术及分析方法,对继电保护系统的可靠性综合评估,通过故障树分析法分析继电保护隐性故障所产生的连锁反应,此外,可以通过元件重要度分析法来分析系统的可靠性,辨识出系统中的关键元件,有针对的提高系统的总体可靠性。针对保护隐性故障对系统造成的影响,还可以通过仿真分析的方法,借助仿真分析工具,模拟电力系统的运行状态,通常适用于不经常发生的事件频率和概率。在保证均值不变的情况下采用比原始概率大的概率值进行仿真,从而增大连锁故障发生的可能性。隐性故障的监控也是防范保护系统隐性故障发生的重要方法之一,通过影响隐性故障的关键线路辨识,采取相应的抑制故障措施,减少大规模停电事故发生的概率。在筛选事故时,可能会暴露出系统连锁故障的隐患,针对系统中的脆弱线路进行找出来给予辨识并且给予关键保护,这样可以控制系统中的隐性故障。

4继电保护与安自系统隐性故障处理         4.1采用高质量继电保护和安自装置         质量好的继电保护和安自装置能够有效保证电力系统的正常运行,反之,质量差的产品一旦进入系统中运行,将会造成电力系统中出现各类隐患问题,容易造成电力系统连锁故障的发生。因此,电力企业在采购继电保护和安自装置时一定要选用质量过硬,在系统内运行情况良好的产品,切不可贪便宜而忽视产品的质量。对一些临近使用寿命的继电保护和安自装置,要及时进行更新改造,避免因设备老化而出现隐性故障。         4.2排查故障根源         一般情况下,继电保护和安自系统都很难彻底避免多样化的隐性故障存在。然而实质上,对此如果能开展全方位的故障排查,就能因地制宜消除潜在的故障可能性。二次回路, 在保护装置工作的过程中,二次回路方面容易出现隐性故障,主要表现为电流回路多点接地或N相回路开路、电压回路N600多点接地或虚接、跳合闸回路接线松动、各装置间联动回路接线错误等,在长期的使用过程中,测量回路芯片的安全性能下降,测量中得到的数据出现较大的偏差。这些问题的存在对装置的正常工作产生了较大的影响。装置定值,装置的定值与被监控对象判断故障类型的反应速率有着紧密的联系。当定值设置不合理时,装置的工作效率将会逐渐下降,给电力系统的正常运行埋下较大的安全隐患,对系统运行的稳定性造成一定的影响。当装置中的定值设置出现较大偏差时,容易产生装置拒动的现象,进而扩大电力事故的影响范围。策略方面,安自装置的存在保证了各项控制措施的顺利实施,其中的控制策略主要包括有线控制策略和无线控制策略。当这些控制策略在实际应用中无法满足电网的实际要求时,也会导致安全控制装置的误动作,进而影响系统整体运行的安全性和可靠性。通信方面,各种通信通道和通信接口的有效构建,对安自装置的合理布设起着重要的保障作用。当通信过程中出现误码现象时,容易造成通信通道信号传输中不稳定现象的出现,对信息传递效率造成较大的影响。当通信模块中存在一定的缺陷时,也会加大误码率,造成安全控制装置拒动的现象。如果能够精确排查故障根源,就能运用适当的措施来消除故障。         4.3及时更新电力元件         在管理电力网络的过程中,相关的继电保护工作人员要在岗位职责和有关政策的基础之上,定期对变配电系统中不同种类的电力元件进行维护和检修,以确保电力系统正常稳定的运行。假如在电力系统中某一个元件发生了故障,必须要尽快予以解决,以维护电力系统的有序进行。在替换电力系统中有问题的元件的时候,继电人员首先就要对元件的功能和质量进行检验,同时使用安全的安装措施进行安装。由此可以看出,在解决继电保护过程出现的问题的时候,采用更新元件的方式可以大大减轻甚至消除电力系统故障带来的损失,也可以尽快发现继电保护过程中的故障。         4.4密切结合安全稳定控制与继电保护         经过分析可知,安全稳定控制系统与继电保护二者具有不可割裂的内在联系。由此可见,防控隐性故障的关键应当落实于继电保护以及系统安全稳定控制,确保全面提升整个系统具备的安全性能。在具体操作时,技术人员有必要关注各个时间段的运行状态,借助智能化与信息化的手段来收集与之有关的运行信息。在开展合理论证的前提下,就能从根源上减轻故障威胁并且增强了协调性,进而避免电力企业承受过高的风险或者损失。有关部门及其人员有必要运用多样化的措施来普及隐性故障的基本常识,确保更多人都能意识到隐性故障带来的危害,从而自觉防控上述故障的产生。

6结束语        通过对继电保护和安自系统隐性故障的研究分析,继电保护和安自装置作为二次设备,是电网运行风险的重要来源,需要对继电保护隐性故障进行风险评估,通过建模等方法找出风险因素,对测试人员进行培训,提高他们的综合素养,严格按照相关的电力规章制度来进行操作,加强系统的维护工作,避免安全隐患的发生。  参考文献:         [1]高鹏宇.继电保护故障信息分析处理系统在电力系统中的应用[J].技术与市场,2014,04:12-13+15.         [2]孙春雨.电力系统继电保护不稳定的原因分析及事故处理措施研究[J].科技创新与应用,2015,10:147-148.