继电保护与安全稳定控制系统隐性故障研究综述及展望

马成鹏

（云南电网有限责任公司昆明供电局）

0 引言

继电保护与安全稳定控制系统关系密切，若电力系统能完善安全稳定控制措施，势必可以从源头上避免安全漏洞，最终全面消除隐性故障。继电保护中安全稳定控制措施的应用，可以帮助消除隐性故障。且在信息化技术的帮助下，可以合理采取措施防控隐性故障，不断提高系统效能。

1 防控隐性故障意义

为了确保电力系统稳定可靠性，一定要加强安全稳定控制系统管理。再者，继电保护价值和防控系统故障密切相关，且能消除潜藏的故障隐患。因此，我们了解到，继电保护操作应和安全稳定控制工作相配合，如此方能确保电力系统合理运行。通常情况下，电力系统自身相对复杂，内部各部件密切结合。当某一部件出现故障，与之相关的部件也会受到一定影响。

隐性故障具备一定潜在性与隐蔽性，实践当中，经常难以辨别隐性故障。再者，隐性故障多隐藏到供电运行细节当中，相关部门若忽略系统维护与检修，势必会导致隐性故障风险不断增加。比如：一些电路系统具备复杂与交叉性，技术人员若忽略安全稳定控制操作，很容易导致火灾发生。且现阶段电力系统当中经常有火灾情况发生，究其原因多是因隐性故障引起。早期阶段，技术人员常常难以识别隐性故障，但是当故障不断蔓延，其产生的事故风险也将不断增强。

2 继电保护隐性故障

通常来讲，即便继电保护系统有故障问题，也不会对系统运行产生较大影响，不会导致大面积停电。但若继电保护系统运行困难，且装置出现不运行情况，势必会导致继电保护装置失灵，最终引起大面积停电。继电保护系统隐性故障的出现多是由于下面几方面原因：装置设备存在缺陷，没有合理设置保护定值，天气情况因素导致隐性故障。此外，人才操作失误也会导致隐性故障产生。继电保护装置缺陷导致隐性故障问题产生，这里除了人为操作失误外，还有软硬件不适应电网运行方式等原因。

3 安全控制装置隐形故障

安全控制装置可以确保电力系统安全稳定运行，再者其作为电力系统第二道防线，装置运行状态对电网安全有重要影响，因此有必要及时检测安全控制装置运行状态。结合电网故障情况分析，通常安全控制装置隐性故障多出现在通信、策略、表决等方面，因此，有必要对此展开详细分析。

（1）测量方面

测量方面安全控制装置常出现电压互感器断线事故，与此同时，还会由于测量回路芯片失效，引起测量误差。

（2）策略方面

策略方面，安全控制装置实现方式有两种：一、在线决策方式。二、离线决策方式。若安全控制装置难以与电网运行方式相适应，势必会使得安全控制装置出现欠切情况，最终导致故障范围进一步扩大。

（3）定值方面

应确保安全控制装置当中的定值准确，若装置定值出错，势必难以达到实际安控作用，继而影响故障检测实效性。

（4）通信方面

通常来讲，安控装置离不开系统规划，如此方能实现大面积控制。电力系统将多个电厂安控装置通道连接起来，如此方能控制区域电力系统。若通信当中有误码出现。势必会导致通信通道传输不稳定与信息传递不及时等问题，最终影响命令执行与接受。若通信期间命令不及时，势必会错过执行时间，从而引起运行故障。

（5）表决模式

安控系统设计期间多使用冗余设计法，其目的是想提升安全控制装置可靠与安全性。安控系统冗余设计期间，应充分考虑表决模式。具体而言，表决模式分为以下几种：一、三取二模式。即在三套装置当中包含两套动作，该情况能避免由于单套装置使得安控装置拒动。该模式成本较高，接线方式复杂，运行及维护期间难度较大，因此该模式不常采用。二、二取二模式，即将两套装置出口连接起来，且当两套装置均运行时，方能跳闸出口，该模式可以提升安控装置安全稳定性。若其中某一装置有问题，则可以选另外一个装置，避免安控装置拒动，当前这一模式正在被大量应用。

4 继电保护与安全稳定控制系统隐性故障控制措施

在对继电保护系统和安控系统故障情况进行研究，本文从下面几方面着手提出改善故障主要措施，希望能帮助解决继电保护系统与安控系统隐性故障。继电保护基本框架如下图所示。

图 继电保护基本框架

4.1 找到故障源头

通常来讲，安全稳定控制很难避免隐性故障出现。但是实际上，若能全面进行故障排查，即可因地制宜消除故障。结合当前情况分析，隐性故障问题源头为电流过热及空气湿度过大。电力系统当中，若电压恒定，有较大过电流出现时，势必会导致较小电阻出现，从而给电路埋下一定短路隐患。瞬时情况下，电线将会承受超限电流负荷。特定空间下，若水汽达到饱和状态，此时则会进一步削弱装置绝缘性，与此同时还会导致漏电保护质量不断下降。

此外，电路过流容易导致隐性故障产生，串联电路及并联电路当中，电流强度不断变化。在一定时间内，若系统电压较大，且超过系统额定电流，势必会导致短路风险不断增加。所以，隐性故障和电路过流间关系密切。若可以找到故障源头，即可有效采取措施解决故障问题。

4.2 保证系统协调性

继电保护若状态协调，此时即可防止故障威胁产生。然后通过逐一排查，即可针对不同数据准确查找，接着对继电保护各流程进行合理优化。在使用优化协调措施期间，即可防止隐性故障产生。站在安全稳定控制视角分析，不管对单个还是对多个系统而言，都要进行多次磨合，便于在此阶段认真关注细微故障。若系统达到实际负荷协调运转状态，则可以进一步提高继电保护效果。

4.3 提高安全稳定控制系统协调性

提高安全稳定控制系统协调性，应建立健全隐性故障风险评估机制，全面分析电网运行风险源头，力争在电网运行前，合理计算电网运行安全指数，确保电网运行安全稳定发展。此外，电网运行前，还应全面参照大量资料、文献，便于为隐性故障提供充足理论支撑，同时加大安全运行监督，合理应用互联网技术，控制运行质量，不断提高安全控制系统间的协调性。

4.4 评估风险

继电保护与安全控制装置是引起二次设备系统风险关键来源。当前，国内继电保护隐性故障对电网影响评估多是从风险视角开始的，实践期间需要结合雷击故障风险评估流程，将二次设备故障当做风险评估输入系统，让其全面参与到电力安全和计算分析中。结合实践情况看，在建模分析继电保护和安全控制系统隐性故障期间，离不开大数据系统支持。但是，因当前数据信息与种类不完善，加上专家知识不确定，所以既要联合二次系统监控记录，还应累积事故样本，努力寻找数据信息缺少时隐性故障风险评估方法。

4.5 二次设备管控

继电保护与安全控制系统隐性故障原因较多，人为因素难以避免。实践当中测试人员素养与技术具有较大差异性，因而使得操作期间经常忽视机电装置，从而导致隐性故障产生。对于这一问题，本文认为应全面按照规程，结合电网系统发展与更新规程，加强设备调试与运维管理，加强定值整定管控，防止有安全隐患问题出现。再者，即便电网特点与运行情况制定了继电保护设备与安控系统动作判据，但是这一依据难以和电网系统运行情况相互适应，因此有必要加强判据更新。对装置自身来说，环境恶劣及设备长期运行常常导致设备老化，需要及时更新，这些隐患难以消除。综上，有必要和二次设备状态检修数据结合起来，及时采取监管与预警措施，如此方能全面降低设备隐性故障。

5 结束语

综上，电力系统建设期间，继电保护与安全稳定控制为电力运行提供充分保障。但是若操作不合理，很容易导致隐性故障产生，最终危及系统稳定运行。为了全面消除隐性故障，有必要完善继电保护与安全稳定控制措施。身为技术人员，应掌握隐性故障特点与内容，结合不同类型隐性故障合理使用相应防控措施。未来实践当中，有必要采取措施提升继电保护实效性，应用多样化措施服务于途径，全面提升系统运行效能。