探讨继电保护与安全稳定控制系统的隐性故障

付赟江

摘 要：随着我国经济的飞速发展，人们的生活水平不断提高，对用电的需求也逐渐增多，但是所有事会出现用电不通畅的情况，主要是因为电厂中的继电保护体系与控制安全稳定的系统之间经常会出现一定的故障，这会影响用电状况，给人们的生产生活带来一定的影响。本文主要是对继电保护与安全控制系统的隐性故障进行分析，对隐性故障进行分类，通过研究影响电网的因素对故障进行检测，并且提出故障研究的方向。

关键词：继电保护；控制系统；隐性故障

中图分类号： TM588 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）18-177-2

0 引言

电力系统出现大范围内的停电，通常情况下都是由于继电保护与控制安全系统之间出现隐性故障引起的。出现的隐性故障实际上就是指存在的故障具有一定的隐蔽性，主要是两个方面的原因造成的，一方面是装置设备本身的缺陷引起的；另一方面是人为的原因，在操作上出现了一定的失误。出现隐性故障会带来很大的影响，造成国家经济的损失，所以隐性故障造成的停电现象不容忽视，因此必须要加强对继电保护系统和安全控制系统的管理。

本文主要研究故障出现的现象，根据安全系统的特点，分析出隐性故障的原因，通过对故障问题以及对隐性故障原因进行分析，二次设备运行的管理等方面提出一定的要求，为电力正常运行提供一定的保障，采取有效措施对电网的运转路径进行调控，这样可以提供有效的规避隐性故障。

1 继电保护隐性故障的分析

一般情况下，即使继电保护系统存在一定的故障问题，在正常的运行中是不会带来任何的影响，不会造成大规模停电的情况，但是如果继电保护系统运行时非常吃力，出现装置不运行的现象，或者在断开某电路元件的方式不正确时，才会导致继电保护装置失灵，会出现大面积停电的事故。继电保护系统出现隐性故障的原因主要有几个方面导致的，装置设备出现一些缺陷，也有可能是因为软件版本出现的错误，保护的定值设置的不合理，天气情况也会造成隐性故障，除此之外也有认为操作导致隐性故障。继电保护装置存在的一些缺陷造成很多隐性故障问题的出现，除了人为的损坏，还有一部分原因是硬件或者软件不能适应电网的运行方式。

2 隐性故障的影响和研究方法

一般情况下，电力系统中会设置三道防线，第一道防线是继电保护系统，所以必须要具备一定的可靠性，同时要保障电网处于正常的运行状态，如果一旦出现问题就会导致继电保护系统出现一些隐性故障，就会存在一定的风险。对继电保护系统中出现的问题进行分析，根据相关的风险评估的方法，与现代的技术和分析方法相结合，通过对继电系统进行分析研究隐性故障出现的原因。继电保护系统中的装置对电力的正常运行也有一定的影响，应该加强辨识在系统中起到关键的作用的装置，提高继电保护系统的安全性和可靠性。

继电保护系统中出现的隐性故障对系统也会造成一定的影响。通过借助仿真的工具，运用仿真的方法，模拟电力系统的正常运行状态。对隐性故障进行监控是预防保护系统发生故障的重要的方法。在筛选事故时，有时会暴露出诸如系统连锁故障等隐患问题，针对这种情况可以给对脆弱的路线进行保护，有效地控制隐性故障的出现。

3 安全控制装置隐性故障分析

安控装置主要是保障电力系统的安全性和可靠性，同时安全控制系统是电力系统中的第二道防线，安控装置的运行状态直接影响电网的安全，所以必须要对安控装置的运行状态进行及时检测。要根据电网的出现故障进行研究，一般情况下，安控装置的隐性故障主要出现在策略、通信、定值、测量方面以及表决的模式上，因此，我们要逐一进行探究。

3.1 在测量方面

安控装置在测量方面主要是电压互感器断线事故，这就会造成了隐性故障。也会因为测量回路芯片失效，导致测量时测量值出现误差，这也是造成故障误判的原因之一。

3.2 在策略方面

安控装置起到一个载体的作用，实现策略控制主要是通过两种方式来实现，一种是在线决策的方式，另一种方式是离线决策的方式。如果安控装置不能适应电网的运行方式，就会导致在安控装置出过切、欠切甚至误切的现象，这会造成故障的进一步扩大。

3.3 在定值方面

安控装置中的定值必须要保持正确，如果装置的定值错误，则安控装置不能有效的发挥作用，并且直接影响到故障检测的及时性。

3.4 在通信方面

一般情况下，安控装置需要系统的规划，实现的功能，以及控制范围方面进行配置，可以实现大范围内的操控。电力系统会采取把多个电厂的安控装置的通信通道连接到一起工作，这样可以使区域内电力系统的安全得到有效控制。如果在通信中出现了误码的现象，就会出现通信通道在传输时不稳定现象，以及信息传送不及时的情况，这会影响命令的接受和执行。如果通信中出现命令不及时的情况，就会导致错过最佳的执行时间，安控装置就会出现拒动或者误动，引起更严重的故障。

3.5 表决模式

安控系统在设计方面采取了冗余的设计方式，主要是为了提高安控装置的安全性和可靠性。安控系统在冗余设计过程中，必须要考虑到表决模式的类型。表决模包括以下几种模式，集体的分析，首先是三取二的模式，实际上就是指在三套装置中至少要有两套动作，这种情况可以防止因单套装置性的原因造成的安控装置的拒动或者误动。这种模式的成本比较高，接线方面也比较复杂，在运行和维护方面也比较困难，所以这中模式很少被采用。其次是二取二的模式，就是指把两套安控装置出口连接起来，只有在两套装置都运行的情况下，才能跳闸出口，这种模式使安控装置的安全性和可靠性大大提高。如果其中一个装置出现了问题，就可以避免因装置故障而使另一个装置也拒动。最后是二取一的模式，这种模式被广泛地运用。

4 继电保护和安控系统配合隐患分析

出现大规模的停电现象，主要是因为继电保护系统之间、安控系统等配合的不协调，以及設置的参数不匹配，这些都会成为影响系统安全的隐患问题。

4.1 继电保护之间的配合隐患问题的分析

继电保护间的安控系统出现不协调的原因主要是因为定值的配合不合理，选择的主保护与后备保护支架配合的的不够协调。除此之外，继电保护之间的隐患问题出现在设计方面，比如安控装置中的母联保护与母差保护之间的保护逻辑设计不合理，并且具有一定的缺陷，如果电网出现单一的故障时不会暴露。

4.2 安控系统之间的配合存在的隐患问题

一般情况下安控系统常常局限在一定的而范围内，在局域网内运行。在一定范围内设立一定数量的装置对局域网进行控制，并且每一个安控系统都有对应的预防方式。但是这种方式有一定的不利影响，局域网之间可能会互相干扰，因此，应该重视安控系统区域之间的协调与配合。

5 结论与展望

通过对继电保护系统与安控系统的故障的研究与分析，在未来可以从以下几个方面来研究和改善故障现象。

首先，是对隐性故障的建模上分析，对继电进行保护避免出现隐性故障的建模主要是通过距离保护和过流保护为主要研究对象进行分析和研究。安控系统的隐性故障是研究的主要内容，不同的隐性故障引发的后果也不相同。

其次，在隐性故障的风险评估方面，可以把继电保护系统和安控装置系统作为二次设备，这也是电网运行风险来源的之一。可以把二次装备作为风险评估因子，参与评估计算结果，对二次系统的监控要做好记录，通过对一定的风险评估进行研究。

再次，是主要針对继电保护和安控系统中存在的隐患问题，要重视区域之间的协调问题，除此之外，还应该注意安控系统、继电保护系统与电网设置参数的匹配问题，这也是影响电网正常运行的原因，因此，必须要加强管理。

最后，是对二次设备运行的管理，针对继电保护与安全控制系统支架出现的隐性故障的问题进行分析，也有一定的原因是人为的原因。所以电网的管理人员在操作时应该遵循电力管理规章制度，减少不必要的安全隐患问题。根据电网运行的状况来判定继电保护系统与安控装置系统的数据是否正确，根据呈现出来的数据来判断故障的原因。

参 考 文 献

[1] 赵丽莉，李雪明，倪明，程雅梦.继电保护与安全稳定控制系统隐性故障研究综述及展望[J].电力系统自动化，2014，22：128-135.

[2] 吴智杰.继电保护与安全稳定控制系统隐性故障研究综述及展望[J].科技展望，2015，36：84.

[3] 杨绍卓.继电保护与安全稳定控制系统隐性故障研究综述及展望[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2016，01：287.

[4] 李伟迪.计及隐性故障的变电站主设备保护可靠性建模及评估[D].华北电力大学，2014.