对继电保护可靠性及风险评估探究

王润培

摘要：继电保护系统对电力系统中的不正常电压、不稳定电流等有着监测作用，并能够自动对其识别出的故障点进行切断处理，使电力系统能够安全的运行。随着技术的发展，电力系统中出现越来越多的大容量、高电压的设备，这些设备的运用使得继电保护越发的重要。继电保护直接关系到电力系统中的故障能够快速、高效的解决，也直接影响着电力能源能否高效的利用。本文对继电保护可靠性及其风险评估进行探究。

关键词：继电保护；可靠性；风险；评估

继电保护是电力系统运行时的一项监测保护功能，该功能可以在电力系统运行时对其内部的电压、电流、抗阻等数据进行监测，发现不正常的电压、电流、抗阻时可以判定其保护的电气单元是否在正常的运行状态，如果发现故障则可以自动判定并切断故障发生点。继电保护是电力系统正常运行的重要保障，在其对故障点进行自动判断和切断后会将警报信息反馈给值班人员，及时的将故障排除。如果继电保护出现风险对电力系统运行安全作出错误的判断，实施了错误的保护措施，就会引发电力事故，因此针对继电保护可靠性进行研究并对其进行风险评估是极有意义的。

1、继电保护的可靠性及评估指标

1.1继电保护的可靠性

继电保护的可靠性是指在电力系统需要其发挥作用时能够及时的发挥保护作用，而电力系统正常运行时不会发生误判。简而言之，电力系统需要继电保护来保证其正常运行，一旦其保护的区域发生电气设备故障，其能够将故障点及时的切断，并向值班人员发出警报，即不发生拒绝动作；但是其保护的区域在正常运行，继电保护就不会发生误判，不会因为自身问题做出切断电路影响电力系统正常运行的动作，即不发生不正确动作。继电保护出现拒绝动作和不正确动作时可能并非是继电保护本身的可靠性出现问题，但是针对继电保护可靠性的研究是为了使其能够保证电力系统运行，因此要对整个继电保护系统中容易发生拒绝动作、不正确动作和相关漏洞进行统计，最后用于对继电保护装置可靠性的分析。

现阶段，对继电保护可靠性测算主要是通过状态空间法、故障树法、CO法、Markov法等。对继电保护可靠性研究需要立足于后果和过程两个层面进行，对继电保护可靠性进行全方位的预估。

1.2继电保护可靠性评估指标

继电保护可靠性主要是通过两个方面来体现：不正确动作、拒绝动作，因此研究继电保护可靠性也主要从以下两个方面进行。电力系统功能可靠性、设备可靠性、系统完整度等是电力系统可靠性的指标。综合电力系统及继电保护对可靠性的相关要求，可以制定出以下指标对电力设备可靠性进行评估：概率表示，在规定的时间内，电力元器件、电力系统完成相应功能的几率；时间表示，利用MTTF表示电力设施到其出现故障的平均时间，利用MTBF表示电力设施故障的平均时间；频率表示，是指电力设施非错误动作和动作总和的次数比。同时，制定继电保护可靠性指标除需要考虑继电保护本身功能外，还要考虑其发挥作用的环境条件及使用限制。

2、影响继电保护可靠性的原因

2.1继电保护装置本身质量缺陷

部分继电保护装置厂家处于利益的考虑，在生产继电保护装置时未严格按照相关要求进行制造，最后生产出一些不合格的继电保护装置，这些不合格的继电保护装置本身就存在质量缺陷，导致继电保护可靠性较低，无法发挥出应用的作用。同时，企业工作人员缺少责任心，对继电保护装置安装验收时没有根据制度进行二次检查，这也会为继电保护装置的可靠性留下了隐患，可能会使有缺陷的继电保护装置进入到电力系统中。

2.2电磁波干扰

微机保护装置是电力系统中运用较多的一种继电保护装置，该装置操作简单、正确性高。微机保护装置有较高的市场占有率，但是其存在一种缺陷，使用微机保护装置对电力系统进行安全保证时会产生电磁场，电磁波会对继电保护可靠性形成干扰。

2.3继电保护装置硬件

继电保护装置本质上就是一个包含软件和电子设备的整体。如果这个整体中的电子元件因为老化等问题被损坏，就会影响到继电保护装置这个整体的可靠性，导致继电保护装置无法发挥出应有的作用。目前常用的继电保护装置有全数字化的保护装置和微机保护装置，全数字化的继电保护装置的硬件结构比微机保护装置的更為简单，但是全数字继电保护装置的可靠性方面有一些问题，一旦其光口因为发热等因素发生故障，就会影响到跳闸输出和采样值输出，导致拒绝动作发生，影响到装置的可靠性。

继电保护装置硬件系统可靠性还会受到其运行环境和设备维护水平的影响。如果运行环境中的温度不断发生变化、湿度过大等都会导致继电保护装置的电气元件涂层发生龟裂和脱落，使得这些电气元件的电气性能被严重影响，最后导致继电保护装置整体可靠性降低。不同种类的继电保护装置对于环境的适应能力也有所不同，可以根据继电保护装置工作的环境选择适合的保护装置。

2.4继电保护装置软件

软件是继电保护装置的核心，硬件设施是为软件搭建实现功能的平台，软件是使硬件设施发挥功能的关键。继电保护装置软件的可靠性直接影响到继电保护装置能否正常发挥作用，其应用系统、原理性能、输入系统等都会对继电保护可靠性产生影响。

3、继电保护系统风险评估

对风险发生的概率和风险后会带来的损失和影响进行预测，就是风险评估。对继电保护进行风险评估需要对继电保护风险事故发生的概率，以及继电保护发生风险事故后带来的消极影响加以综合考虑。这样既能够对继电保护进行风险评估，也可以对整个电力系统的运行风险进行评估。当前对继电保护进行风险评估主要是采用模拟法和解析法，因为相比其它风险评估方法这两种风险评估方法的可靠性更好。模拟法原理简单适合用于大型系统可靠性评估，解析法相对模拟法精确度更高，但是利用解析法进行风险评估时需要监理数学模型，因此不利于进行大型系统可靠性的评估。因为模拟法和解析法可以优势互补，因此常将两种方法结合运用，得到更加准确的评估效果。

4、结语

继电保护对于电力系统的正常运行，保障电力的稳定供应有着重要的意义，可以让人们用上更加稳定的电力资源。因此对继电保护进行可靠性及风险评估有着重要的价值。