电力系统继电保护与自动化装置的可靠性分析

杜雨健

【摘 要】随着我国经济社会的飞速发展，电力系统运行、维护的复杂性在不断增强，发生事故的危害程度和危害范围也在不断加深和扩大。自动化装置是一种数据处理系统，其安全稳定的运行关乎整个电力系统的安全与稳定，针对在电网调度自动化系统中进行软件可靠性研究具有非常重要的学术理论价值和积极的现实迫切性。

【关键词】电力系统;继电保护;自动化装置;可靠性

引言

对于电力系统的稳定运行来说，继电保护装置起着至关重要的作用，继电保护对电力系统的输电质量，也有着非常严重的影响。在继电保护装置的使用中，电力系统的正常运行一旦出现异常的现象，该装置就会及时对其进行科学地控制和处理，给电力企业减少一定的经济损失，对电力环境的安全性保护做好充分的准备。在科学技术的快速发展下，电力系统的不断完善，对继电保护装置有着更高的要求。因此，必须要对电力系统及其自动化和继电保护之间的关系展开研究，希望能够推动电力企业的可持续发展，为人们创造更加先进安全可靠的电力环境。

1、电力系统中的故障

用电过程中，当与之相关的电力系统发生故障时，如出现线路超负载运行、设备短路问题，就应该保障继电保护与自动化装置的可靠性，以便它能及时发出相应的信号，这样在操作其他的电气设备时，就能够有效切除有关故障。实践中的电力系统不容易出现故障，所以继电保护装置很少进行相关运动。电力系统的故障可以分成两种，一是拒动故障，二是误动故障。拒动故障是指电力系统出现故障时，继电保护装置无法及时有效地进行运作，不能切除故障点，会导致电力系统崩溃。电力系统发生故障的原因大多数是由于继电保护与自动化装置的特征决定的，或者是外界干扰了继电保护与自动化装置，进而发出了本来不应该发出的动作。对控制系统中的各种运行参数进行严格监督是继电保护与自动化装置的主要作用。通常情况下，继电保护与自动化装置出现故障會导致无法准确测量主要的运行参数，无法进行正常地传输与控制。

2、配电自动化技术对供电可靠性的影响

很多城市的供电部门采用辐射型单端供电方式;如果线路出现故障，技术人员只能通过先切除整条电路的方式，为线路检修提供环境;但是这种操作会导致停电区域的扩大，故障抢修时间长，使供电服务质量受影响，严重影响了居民的正常用电。现配电自动化技术能对故障进行快速定位、快速隔离，以及非故障的快速复电。另外，部分经济发展较为落后的地区，其供电技术以及配网技术也相对落后，并且存在严重的设备老化问题，这些问题在很大程度上影响了供电的可靠性，并导致线路故障问题频发。很多供电单位也没有形成科学完善的电路巡检制度，设备故障排查的能力较弱，难以及时发现电网中存在的问题。通过实践应用我们发现，配电自动化技术具有很多的功能，这些功能能够起到提高供电可靠性的作用。具体如下：第一，实现分布式电源/储能设备的接入与控制，体现互动管理功能，并保护电网安全，实现系统的独立运行以及多电源运行机制分析等功能。第二，系统具有校正控制、智能预警、对信息进行融合分析等功能，并且能够在配电网大面积停电的情况下实现多级电压的协调与快速恢复，也具有紧急转移大批量负荷，实现多区域配合操作控制的功能。

3、提高继电保护与自动化装置的可靠性的措施

3.1、软件可靠性实现的功能维度分析

首先，平台标准化。自动化系统软件的使用要完全按照电力行业最新标准进行构建，从《智能电网调度技术支持系统专用技术规范》《电网通用模型描述规范》《电网设备通用模型命名规范》等方面进行细致化分析，保障平台构建的规范性。其次，电网运行监视可视化。通过自动化软件对电网运行实现实时性的监视，将运行状况通过数据、图像的方式展现出来。这一监控功能构建同时要融合二次信息监控、综合智能告警、电网数据可视化展示、视频可视操作等功能。在实时数据信息获得基础上，实现决策的智能化，为实现电网调度科学化提供支持。最后，数据平台化。在将电网调度的数据集中整理分析的基础上，通过使用三维可视化技术实现对电网全景多维度的分析，数据信息共享使用，提升调度效率。

3.2、及时排除故障

在设备测试过程中，必然会发现很多问题，只有认真对待这些问题才能找到问题的根本原因，及时解决相关问题，才能保证电力控制自动化设备的可靠性。为了探索设备的故障问题，要做的第一件事就是检查好装备，这需要工作人员具备良好的职业素养，并具对设备的核心原理和整体结构有清晰的结构性了解和认知。在进行维护维修过程中，切记盲目，排除故障时，首先分析电力自动化控制设备的主电缆，检查主电路能够正常运作，从电流的相反方向启动，检查保险丝和连接有无异样，最后结合控制器的电流方向逐一检查主电路图、连接器、电磁线图等。在发现错误后，有必要针对问题做具体而细致的分析，解决风险，提高电力控制设备控制的效率和可靠性，提高项目的生产效率。

3.3、加强对相关人员综合素养的培训

在电力系统当中，各种自动化设备以及继电保护技术的应用，对于相关工作人员有着较高的技术以及素质要求。这些工作人员必须要具备更加高效的专业技能以及综合素养，才能够为相关工作的稳定性以及安全性做好准备。因此，必须要加大对相关工作人员们专业技能以及综合素养的培养，定时对他们展开考核，使其能够熟练地掌握这些丰富的技能，不断地对各种新型的知识进行学习，以更加端正的态度对待电力系统中的各项工作。

3.4、提高配电自动化系统的信息安全

自动化技术在供电系统中的应用越来越广泛，自动化设备需要面对的环境也往多样化和复杂化的方向发展，所以通过提高系统软件和硬件的信息安全性就显得十分重要。所以，在硬件设施上要采用能够兼容信息安全防护软件的设备，并引进能够抵抗网络病毒侵袭的操作系统以及防护软件，提高配电自动化系统的安全性，避免不法分子通过技术手段获取供电系统内的信息，也避免由于员工误操作导致网络病毒侵入配电自动化系统中，从而达到保障信息安全的目的。在配网自动系统软件程序中，极端环境条件往往也会导致信息安全问题，如果设备情况较差，往往会导致“丢包”“数据乱码”等问题，所以可以编入在极端环境条件下控制设备开启的程序，避免设备在极端环境中保持运行，避免设备因温度过高、湿度过大等原因出现的“丢包”“数据乱码”等问题，为提高系统信息安全提供保障，实现配电网自动化系统智能化提供技术支持，与此同时，还能降低人力物力的投入，帮助供电企业获得更高的经济效益。

结束语

目前，复杂的环境会制约电气装置的正常运行，导致电气装置中存在许多问题。为了电力系统能够更好地运作，应不断提高继电保护与自动化装置在电力体系中的可靠性。安装继电保护与自动化装置可以提高电力体系的性能。技术人员要不定期对继电保护与自动化装置进行检修，避免安全故障的发生，进一步提高电力系统的运行稳定性。

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（作者单位：中国能源建设集团江苏省电力建设第一工程有限公司）