电力系统继电保护及自动化装置可靠性研究

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引言

电力系统自动化，是当代能源供应结构自主发展与优化调节主要趋向。随着国内电力行业逐步创新，自动化技术应用方式也在逐步增加。而对于设备应用的可靠性探索，就成为技术优势得以发挥出来的参考理论。继电保护及自动化装置为电力系统的正常运行提供了保障，是电力系统的重要组成部分。除了在装置设计上精益求精，还要提升电力工作人员的专业素养，让技术人员在实际工作中熟练判断继电保护及自动化装置的各项活动，以及发出信号所代表的含义，以便保证电力系统的安全稳定运行。

一、继电保护设备及其自动化装置评价结构

继电保护设备及其自动化装置可靠性评价，就是对继电保护装置在一定范围内，是否能够实现预定性功能的分析过程。若评价体系结果与预期结果一致，说明装置应用效果较好，反之，说明设备应用效果不佳。一般来说，继电保护设备及其自动化装置的评价分析，主要从以下几部分进行判定：（1）继电器保护做功频率。即，继电器保护装置，是否在设备运行期间实现了较好的功率调节；（2）继电器保护装置的系统运行流畅度。即，保护装置是否属于周期性保护，而非阶段性保护；（3）继电器保护装置是否可以在设备受损时，及时进行设备资源的维护与调整。

二、电力系统中继电保护与自动化装置的可靠性

（一）选择切断故障点

故障点指的是自动化装置为保证电力系统正常运行，选择解决故障问题的位置点。继电装置因其特殊的输入特征量而比较复杂，在实际工作时判断故障点。继电保护装置有多项可靠性指标，可维修部分的成功率表示在特定条件下，继电保护可以完成特定功能的概率。计算无故障工作时间的平均值，继电保护装置会针对电力系统中不同种类的故障调节自身工作时间，自动调节对不可修复产品的作用时间，避免在电力系统中不可修复部分过度浪费工作时间。有效度指标表示的是自动化装置与电力系统之间的故障关系。在自动化装置电子式互感器的可靠性不低于常规电磁型互感器的前提下，随着电力系统长时间运行，自动化装置故障的修复率与常规互感器作用相等，二次回路采用了通信网络代替铜电缆，其间指标大小发生骤变，表示故障的发生，例如基本指标成功率在不可修护的前提下，以正常成功率数值为基准，数值比正常数值大时，在距离电力系统近处的500m 内，自动化装置会任意选择一点切断电缆，保护电力系统的正常运行。当数值小于基本数值时，继电保护装置会选择大于500m 某处的电缆为故障点。在可维修部分，继电保护与自动化装置也会自动比较指标数值的变化，但此时自动化装置会选择一个故障点去修护，而不是采取切断电缆的操作。这种依据故障指标判断电力系统故障的方式，得到判断指标与电力系统正常运行指标的大小关系，以此推测故障的发生点，促使自动化装置选择故障切断点，维持电力系统的正常运行，增强了继电保护自动化装置的可靠性。

（二）评价保护装置灵敏度

继电保护及自动化装置内含有灵敏模块，内置一个电子式互感器，这种电子式互感器使用了多个独特的光纤输入/输出口。当电力系统发生故障时，多个光口的发热量会影响电子式互感器的采样值，采样值会传输至继电保护装置中，自动化装置会执行备用切换操作，将保护装置自动调节到合适的冗余方式。继电保护及自动化装置分析采样值的变化规律，将其作为参考，找到电力系统中各个线路以及母线的故障部位，此时继电保护及自动化装置采用优化评价方式评价灵敏度，当灵敏度发生偏差时，继电保护自动化装置会改变硬件设备的冗余方向，自动变更硬件的容错技术，采用多表计数，切换电力系统的电缆连接方式。或是使用备用零件提升灵敏模块的可用度及误动率，当灵敏模块中某个继电保护装置出现了错误行为时，灵敏模块依旧可以检测电力系统是否正常运行。继电保护装置也依旧可以继续评价电力系统保护装置的灵敏性。

（三）短时间切除故障设备

电力系统在正常运行过程中，其中的某项设备会突然发生故障，此时继电自动化装置会在最快速度内感知到设备故障发生位置，依据故障位置信息以及故障模式，将两种信息转化为信号提示给工作人员。在故障不严重时，继电装置会自行修复故障设备，在短时间内切除电力系统中的故障设备，然后将更换成功的信号发送到管理人员的监管口，提示电力系统已正常运行。当故障严重时，继电设备除了向电力系统管理人员传输警示信号外，还会根据灵敏模块接受到的故障模式及所在部位，自行判断是否要执行短时间切除指令，将电力系统局部失效与最终失效后果转化为信号，予以提示。

（四）故障问题调控测验

所谓故障测验控制，是指继电器自动化装置可以在继电器局部受损的情况下，及时利用自动化程序进行问题诊断。一方面，自动化系统可通过人工神经诊断方式，确定继电器故障形态；另一方面，通过故障管理体系，将电力系统中的继电器进行运行状态判断、管理。如，继电器保护装置进行自动化程序可靠性检验时，可通过网络专家评价程序，第一时间确定继电器故障，并对应给予技术维护方案，这就是自动化技术故障诊断中的应用形式。

结语

综上所述，电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性研究，是数字化技术科学运用的理论归纳。在此基础上，本文通过设备初始状态调控、设备运行状况分析、故障问题调控测验，明晰继电保护设备技术运用讨点。因此，文章研究结果，将为国内电力资源科学管理提供新思路。