考虑隐性故障的继电保护系统可靠性分析及评估

单华

摘 要：随着电力系统的快速发展，因继电保护系统隐性故障导致的电力安全事故频繁发生，对社会主义的和谐构建造成了严重不利影响。本文就基于此，对隐性故障的继电保护系统可靠性进行分析，采用直流潮流方式全面预测及评估继电保护系统内隐性风险，构建起更加完善的风险控制方案，从根本上提升继电保护系统运行效率及安全性。

关键词：隐性故障；继电保护系统；可靠性分析；评估

1 继电保护系统隐性故障理论分析

继电保护系统是电力系统的重要组成部分，对保障电力运输安全、降低因过大电能荷载、过电压等问题发生几率具有重要意义。在继电保护系统实际运行过程中，可通过保护装置对故障进行快速的分析及解决[1]。但由于继电保护系统故障产生原因具有多样化特征，部分故障在继电保护系统中无法显现出来，导致继电保护系统中自保功能难以对该故障进行察觉。一旦继电保护系统中的隐性故障愈加严重，不仅对会整个电力系统造成严重不利影响，更会引起电力连锁事故。

2 继电保护系统隐性故障模型

2.1线路潮流下隐性故障概率模型

为更好的对继电保护系统隐性故障进行分析，相关工作人员需结合计算软件，构建起线路潮流下的隐性故障概率模型。具体而言，在继电保护系统线路有功潮不断变化的情况下，系统隐性故障发生概率则会受到设备运行环境等影响划分成可修复隐性故障、老化隐性故障、恶劣运行环境故障等。其中，可修复故障主要是由继电保护系统中的定制不合理等问题造成的，修复难度小[2]；老化隐性故障属于不可修复故障，将继电保护系统元件的寿命盆谷处于损耗期时，可能会引发设备老化故障。此故障与元件运行时间具有直接关系，并可通过统计处于运行阶段继电保护系统计算出来；恶劣运行环境故障主要就是指继电保护系统长时间处于雨雪天气下而引发的故障。由于天气及自然灾害的发生概率及影响范围无法在前期进行准确的预测，因此尚未形成精准的隐性故障分析模型。下图为继电保护系统线路潮流越限时保护的隐性故障特点。

2.2继电保护系统故障线路集

在继电保护系统中，隐性故障在系统正常运行时不会表现出来，当故障问题严重或电力系统出现压力的情况下才会被发现。因此为有效降低继电保护系统隐性故障发生几率，相关工作人员也要做好构建继电保护系统故障线路集工作，Q其中，线路集主要是由当线路故障发生后，故障线路相连母线及潮流越限線路共同组成，可更好的判断出故障线路所处区域，并为分析继电保护系统故障发生路径提供了重要的理论依据。

3 隐性故障的继电保护系统可靠性分析

在继电保护系统运行过程中，可能会产生隐性故障的因素为：第一，继电保护系统定值出现误差，无法满足系统实际运行环境要求；第二，继电保护系统中硬件设备存在质量问题，如元件老化或接触不良等。不仅如此，导致继电保护系统出现隐性故障还与人为因素有关[3]。因此在考虑隐性故障的继电保护系统可靠性分析过程中，相关工作人员就应对电力系统的运行安全性进行全方位考量，并构建起具有针对性的措施避免此些故障问题再次发生。

3.1继电保护系统可靠性分析方式

分析隐性故障继电保护系统可靠性的方式有很多，包括概率分析法、故障树分析法等，此些分析法大多以继电保护系统可靠性评估指标为主，并具有一部分可对继电保护系统可靠性进行精准分析的内容，可基于此建立起考虑隐性故障的继电保护系统可靠性分析模型。就目前来看，在隐性故障的继电保护系统可靠性分析中，应用范围较广的模型为马尔可夫可靠分析模型。该模型不仅可适用与可修复隐性故障的电力系统中，更能够在指行可靠性分析命令的过程中不干扰到电力系统正常运行。

3.2提升继电保护系统可靠性的具体对策

为从根本上提升隐性故障下继电保护系统可靠性分析质量，需明确系统可靠性分析核心内容及注意事项。具体而言，考虑继电保护系统隐形故障可能发生情况，对构建单一保护系统的空间模型进行观察与分析。在考虑隐性故障继电保护系统可靠性的分析过程发现，带有隐性故障的继电保护系统运行风险很高，当系统处于正常运行的情况下，隐性故障发生概率也会随之发生变化，需依据继电保护系统设计运行状态判断出故障发生概率。

4 隐性故障的继电保护系统可靠性评估

随着计算机网络技术的快速发展，在对考虑隐性故障的继电保护系统可靠性进行分析时，也可借助先进的科技手段，构建电网智能监控故障体系，切实提升电力运输时的经济效益、社会效益及服务效益。

4.1对继电保护系统自身可靠性进行评估

在对隐性故障继电保护系统可靠性进行评估时，可将两套主变保护装置与备用保护系统在统一模型中进行评估。将评估结果利用概率法计算出继电保护系统的可靠性能[4]。同时，相关工作人员也可通过搭建超高压线继电保护系统的方式继续评估，以减少评估流程，提升评估数据的完善性及精准度，为继电保护系统的不断优化奠定坚实的技术基础。

4.2继电保护系统可靠性评估结论

继电保护系统可靠性评估时，应考虑到隐性故障因素，并对继电保护系统总体能效进行衡量。其中，在分析继电保护系统靠性模型的过程中，也可借助概率模型计算法，让继电保护系统通过自检处发现隐性故障。同时，增加继电保护系统隐性故障预警功能，从根本上降低隐性故障发生几率。

5 总结

总而言之，随着科技技术的快速发展，继电保护系统隐性故障的研究工作取得了更多喜人成果，如构建起考虑隐性故障及继电保护系统运行变化的状态空间模型等。为更好的提升继电保护系统运行效率，相关工作人员还应积极引进先进继电保护系统检测技术，及时找寻到继电保护系统隐性故障发生区域及规律，更好的制定出具有高度可行性的继电保护系统运维方案。

参考文献

[1]李博通，李永丽，姚创，李仲青.继电保护系统隐性故障研究综述[J].电力系统及其自动化学报，2014，26（07）：34-39.

[2]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，2014，38（22）：128-135.

[3]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.

[4]李仲青，高翔，李永丽，胡炎，姜宪国.考虑继电保护隐性故障的风险评估技术研究[J].中国电机工程学报，2016，36（S1）：29-35.