繼電保護與安全穩定控制系統隱性故障研究綜述

武俠

摘 要：目前，很多大規模停電事故發生的原因與繼電保護和安全穩定控制系統隱性故障有著較大的關系，對電力企業長期穩定的發展造成了重大影響。因此，需要對這些隱性故障產生的原因進行必要的分析，提高電力系統運行的安全性和穩定性。本文主要對繼電保護與安全穩定控制系統的隱性故障進行了研究，并對其進行了展望。

關鍵詞：繼電保護；隱性故障；安全隱患

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）03-0144-01

繼電保護是電網安全運行的第一道防線，其自身的異?；蛘吖收峡赡軙е码娋W一次系統錯誤運行，從而致使保護誤動或是拒動，對電力系統產生了一定影響。

1 繼電保護隱性故障的產生

經過多年的研究，電力系統中繼電保護隱性故障的相關概念逐漸形成了相對比較完善的理論體系，為系統安全性能的增強提供了重要的參考依據。一般情況下，繼電保護隱性故障與系統本身結構的合理性、科學性有一定的關系，是系統固有的缺陷。當系統處于正常的工作狀態時，隱性故障基本不會產生明顯的影響。但是，在某些客觀存在的因素的影響下，系統的壓力狀態將會出現不正常的現象，進而引起繼電保護失效的問題，主要體現在內部結構裝置的拒動時間選擇不合理，某些重要的電路元件產生了誤操作，繼電保護系統的運行效率下降等。隱性故障可能由很多原因引起的，但通常有兩種情況產生[1]：

（1）由于不正確地整定引起的隱性故障。目前使用的繼電保護皆屬于“事先整定、實時動作”。定值整定不當將導致保護誤動或者拒動。保護定值整定不當的原因主要有：誤整定、誤管理和誤設置等人為因素造成的保護定值不當；保護定值沒有自適應能力，對于電網結構與運行方式的變化不能夠接受。如果電網潮流是因為故障或其他原因發生大的轉變，保護定值不會很快地調整，特別是后備保護，這樣就會使事故惡化，成為隱性故障。（2）設備故障觸所發生的隱性故障，一是軟件故障，二是硬件故障。軟件系統潛在的故障成為軟件故障，例如程序邏輯錯誤、軟件版本錯誤等方面，它與生產廠商和使用用戶單位之間都存在著關系，涉及軟件的開發、測試、維護和使用等。這既需要廠商嚴把質量關，也需要用戶單位提高重視、做好日常維護和管理工作。硬件故障是指因為環境因素，如水解、氧化、熱解等原因使設備持續不斷地受到損壞致使硬件磨損、材料老化，或是由于外部因素突然發生變化所導致，如果操作人員操作不當、惡劣氣候或環境等造成的硬件故障。

2 安全控制隱性故障研究

安全控制裝置在長期的使用過程中也會出現隱性故障，主要體現在以下幾個方面[2]。

2.1 測量環節

在安全保護裝置工作的過程中，測量環節方面容易出現隱性故障，主要表現為互感器工作中線路被切斷，無法繼續正常的工作；在長期的使用過程中，測量回路芯片的安全性能下降，測量中得到的數據出現較大的偏差。這些問題的存在對安全控制裝置的正常工作產生了較大的影響。

2.2 策略方面

安全控制裝置的存在保證了各項控制措施的順利實施，其中的控制策略主要包括有線控制策略和無線控制策略。當這些控制策略在實際應用中無法滿足電網的實際要求時，也會導致安全控制裝置的誤操作，進而影響系統整體運行的安全性和可靠性。

2.3 定值設置方面

安全控制裝置的定值與被監控對象判斷故障類型的反應速率有著緊密的聯系。當定值設置不合理時，安全控制裝置的工作效率將會逐漸下降，給電力系統的正常運行埋下較大的安全隱患，對系統運行的穩定性造成一定的影響。當安全控制裝置中的定值設置出現較大偏差時，容易產生其他裝置拒動的現象，進而擴大電力事故的影響范圍。

2.4 通信方面

各種通信通道和通信接口的有效構建，對安全控制裝置的合理布設起著重要的保障作用。當通信過程中出現誤碼現象時，容易造成通信通道信號傳輸中不穩定現象的出現，對信息傳遞效率造成較大的影響。當通信模塊中存在一定的缺陷時，也會加大誤碼率，造成安全控制裝置拒動的現象。

3 隱性故障研究展望

為了有效地消除系統運行中的隱性故障，相關技術人員需要對這些故障產生的原因進行必要的分析，為今后研究工作的順利開展提供必要的參考信息。繼電保護與安全穩定控制系統未來的研究方向為[3]：（1）構建可靠的參考模型。在智能化技術的支持下，技術人員可以對繼電保護和安全控制系統結構進行必要的優化，結合故障類型構建可靠的參考模型，從而將隱性故障評估過程中的具體數值輸入到參考模型中，提高故障排除的工作效率。（2）完善必要的評估機制。為了減少繼電保護和安全控制裝置中存在的安全隱患，降低隱性故障的發生率，需要完善必要的評估機制，在運算流程中加入新因子，增強系統數據處理的有效性。（3）注重研究工作的適用性。在探析隱性故障的過程中，技術人員應增強不同時段的防控意識，及時找出系統運行中存在的潛在風險，將重要的研究成果運用到實際中，提高系統實際工作的安全性和可靠性。

4 結語

對隱性故障的研究不僅僅是技術研究，還包括管理系統。要形成一種組織良好、管理嚴密、各個部門分工協調的組織，才能共同完成繼電保護相關的工作，減少事故發生?？傊?，做好繼電保護與安全控制系統隱性故障的研究工作具有重要的現實參考意義。

參考文獻

[1]撖奧洋.變速恒頻風力發電系統故障特性與保護技術研究[D].華中科技大學，2010.

[2]董雪源.基于互聯網技術的電力系統廣域保護通信系統研究[D].西南交通大學，2012.

[3]李振興.智能電網層次化保護構建模式及關鍵技術研究[D].華中科技大學，2013.