继电保护系统可靠性影响因素分析

兰延东

摘 要：继电保护系统可靠性对电力系统的安全运行具有重要意义，该系统可靠性受多方面因素的影响，自身软硬件配置、一次设备、二次回路等都是较为显著的影响因素，将其纳入可靠性分析中具有实际意义。本文根据多年来对供电系统继电保护可靠性的实践经验，深入分析了影响继电保护可靠性的诸多因素，并提出相对应的有效提高继电保护可靠性的对策措施，以期更好地提高供电系统继电保护可靠性。

关键词：继电保护；一次设备；可靠性

中图分类号： TM77 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）13-187-2

0 引言

继电保护系统是电力系统的第一道防线，若发生拒动或误动，将直接降低电力系统运行的可靠性。据统计，电力系统故障与继电保护系统有关的可达75%，因此，在对电网可靠性评估时，若将继电保护系统的影响纳入评估体系中，将会增加可靠性分析的科学性和准确性。

1 继电保护系统可靠性影响因素分析

1.1 继电保护系统

继电保护是指当电力系统出现故障或异常时，继电保护装置能以最快的速度对故障进行判断和分析，并在最小的区域内将故障因素隔离，同时利用通讯系统向维护人员发出警报，提醒维护人员进行故障清理。继电保护系统的应用可有效避免在电流突变的情况下造成大规模电气损坏，对电力系统的安全运行具有重要意义。

1.2 继电保护系统可靠性影响因素分析

1.2.1 系统自身软硬件装置影响

继电保护系统的原理在本质上是一样的，都是由电子设备和软件系统结合而成，电力系统中软件系统和硬件系统运行原理不同，任何一方出现问题，都会降低电力系统的稳定性；电子设备的老化程度以及损坏程度会影响保护装置的运行，因此电子设备老化过程中同样会影响到继电保护系统的可靠性。目前，我国电力系统中多采用数字化继电保护装置，装置硬件本身十分简单，但其内部增设了很多其他功能的元器件，对系统本身的运行产生了很大影响。对于保护系统来说，硬件所起的作用仅是提供了一个平台，真正发挥保护功能的则是软件系统；软件系统的运行可靠性较高，一般不会受外部环境的干扰，因此更能满足系统测试要求。

1.2.2 一次设备影响

一次设备是电力系统中用于直接生产电能或使用电能的装置，如发电机组和各类用电设备。大型电网中一次设备元件较多，若将所有一次设备进行考虑，则会由于元件数量过多而增加可靠性分析的难度，因此本文选取部分继电保护系统和对应的设备进行分析，将计算量和计算难度控制在一定范围内，同时提升可靠性评价的精确度。目前，在对继电保护系统进行可靠性分析时，应将对一次设备的影响进行分析；系统硬件、软硬件结合所提供的模型存在很大缺陷，继电保护系统与一次设备之间的差异性不可忽略，加强对这一领域的研究十分必要。

继电保护系统对电力系统的可靠性作用主要是通过一次设备实现的，而在实践中却经常出现如下问题：对不同的一次设备而言，继电保护系统的耦合性和相邻继电保护系统之间的配合存在很大不同，这种差异性会导致每次的测试数据呈现不同的变化；继电保护系统是否可正确的、有效的反应一次设备误动（拒动），并在系统正确运行状态下实现执行输出将直接影响电力系统运行的可靠性。

1.2.3 二次回路影响

二次回路是相对于一次设备而言的，主要是由开关控制装置、测量回路、信号回路、断路器以及其他测量仪器等组成的，属于低压回路。二次回路中的线路绝缘失效、线路裸露、线接地以及元件接触不良等问题一旦出现，就会影响继电保护系统动作发生的准确性。为避免二次回路的影响，可对其进行保护升级处理，如引入数字化技术，增强二次回路的自我检测能力，一定程度上抵消了元件故障的干扰，增强了继电保护系统的稳定性。

1.2.4 继电保护定值

从理论上看，继电保护可靠性影响因素主要包括软硬件设施、一次设备、二次回路以及保护定值等。但是，从实际操作运行中来看，主要影响因素还是继电保护定值。

看待常规继电保护系统时，求其定值时要按照离线的方式，而且要保持其运行状态不变。然而，随着电力系统的飞速发展，交直流在运行时已经混合，而且电网结构的复杂程度也增加了。除此之外，复杂的配合关系以及较长时间的后备保护动作在系统运行时很容易受到影响，最终导致离线整定模式越来越不符合要求。另外，很多可靠、返回系数也会对性能造成影响。最后，当在配电网中接分布式电源时，会产生一些新的特性，包括双向潮流以及电源网络等，然而定值整定又因为这些新的特性需要更高的要求，而且对保护原理也是一种挑战。

2 提升继电保护系统可靠性的措施

近年来，我国电力系统的建设和改造升级工程取得了显著成就，尤其是在继电保护系统可靠性方面，更是形成了一系列实用的保护措施。

2.1 继电保护装置可靠性检查

继电保护系统是电力系统中的重要组成部分，在进行设备安全性检查时，要严格按照相关流程规范操作。如对继电保护装置进行最后一步安全检查时，不允许对已检测完的设备进行任何插拔操作，以免前面统计的数据失去应有价值；同时不允许对二次回路接线进行任何改变。

2.2 接地布置安全可靠性提升

线路接地是保障电力系统安全运行的关键步骤，也是影响继电保护系统可靠性的关键环节。线路接地环节要做好各项环节的质量控制，确保接地的安全性和可靠性，如对保护屏装置的检查、屏障位置的检查等，检查时要做好无遗漏、无缺陷；接地线路一般选择横截面积较大的铜导线，实现选择、测定接地的安全区域，减少对一次设备可靠性的影响。

2.3 加大高新技术应用程度

高新技术的发展和应用，推动了电力行业的发展，尤其是在硬件设施方面更是不断升级换代，为继电保护系统可靠性的提升提供了技术保障。我国在继电保护装置方面也做了广泛的研究，在吸收国外先进技术和理念的基础上，将信息技术、计算机技术和网络技术引入其中，扩充了系统多项功能。如监控系统的融合功能、远程终端检测装置的集成等。高新技术不仅推动了硬件的发展，还在软件方面有了广泛应用，如继电器控制不仅实现了多程连接，还将原有复杂的逻辑关系简化为容易操作的关系，进一步提升了用电系统的可靠性。

2.4 电力系统工作方式的改进

电力系统人事管理呈现出明显的垂直状态，业务上则存在很大的被动性，多数情况下是事故后抢修，而没有做好事故前的预防工作。如缺乏针对紧急问题预防措施、没有做好主动检查及各项检查信息的填写工作。对此，笔者提出应对电力系统的工作方式进行改进，明确设备运行人员、维护人员的日常工作内容和责任，根据设备的运行情况进行定期和不定期检查，及早发现并处理继电保护装置中的故障隐患，减少损失。

继电保护系统是电力系统的重要组成部分，加强继电保护系统可靠性的管理，可有效提升电力系统的安全性和可靠性。继电保护系统可靠性影响因素较多，其中一次设备对其影响较为明显，应将其纳入继电保护系统可靠性评价体系中，提升评价结果的精确度；同时，从技术和管理方面加强安全保护，确保继电保护系统运行的安全性和可靠性。

参 考 文 献

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