电力系统继电保护与自动化装置的可靠性分析

余运霞

摘 要：文章从电力系统继电保护可靠性的相关指标和概念入手，简要介绍了提升电力系统继电保护与自动化装置可靠性的措施，旨在确保电力系统的安全运行，为人民群众生产生活提供源源不断的电力。

关键词：电力系统；继电保护；自动化装置

中图分类号：TM76 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）32-0167-02

所谓继电保护，就是保护电力系统内部各个电气设备的安全性，从而保障供电可靠性的技术[1]。一旦電力系统内部存在问题时，继电保护可以根据具体的情况及时发现故障原因，并采取相应的行动，将产生故障的线路切断，进而避免故障扩大到临近电气元件之中，保障整个电力系统的安全。一般而言，电力系统继电保护是由若干个继电保护装置组成，每个继电保护装置之间彼此独立，共同保护整个电力系统。通过继电保护，能够大大减少电力系统内部各个电气设备的维护费用，因此，应重视电力系统中的继电保护，不断研究和改进继电保护装置，提升电力系统继电保护可靠性，从而更好的保护电力系统安全。

1 电力系统继电保护

1.1 电力系统继电保护可靠性分析指标

继电保护可靠性是电力系统安全的重要保障，可靠性要求电力保护装置的质量达标，同时在电力系统出现故障时，继电保护系统能够在规定时间内准确切断相应的线路。在这一过程之中，对继电保护的系统、设备元件等进行考量，一般多采用马尔科夫模型法来进行可靠性分析，近年来也有部分电力企业采用故障树及概率分析法来补充说明电力系统继电保护可靠性。大部分继电保护可靠性分析指标有以下几个方面。其一，继电保护设备平均寿命（Mean Time To Failure，MTTF）[2]，是指在继电保护设备的平均运行时间，该指标越大，则代表机电保护设备可靠性越高。其二，平均无故障工作时间（Mean Time Between Failure，MTBF）[3]，是指机电设备在开始运行到第一次故障的时间，同时也指两次维修之间正常运行的时间。其三，成功率（R），是指继电保护设备在可靠性测试中的成功概率。其四，有效度（A），有效度能够根据上述指标进行计算，从而得出有效度结果，该结果能够反映出电力系统继电保护的可靠性，这一公式为：A=TMTBF/（TMTBF+TMTTR）。

1.2 提升电力系统继电保护可靠性渠道

1.2.1 优化继电保护硬件冗余

继电保护设备中硬件冗余的作用是容错，以便于在继电保护设备中出现错误时，能够不影响整个继电保护设备的正常运行，从而确保继电保护系统能够继续发挥其功能。因此，为了提升电力系统继电保护的可靠性，应优化继电保护硬件冗余，通过并联、备用、表决等多种方式来改善硬件冗余系统[4]，并降低硬件冗余拒动率。所谓拒动率，是指继电保护无法按照命令执行相应工作的概率，拒动率越高，继电保护系统可靠性越低，所以，继电保护系统一般都是通过降低拒动率来实现优化处理。在实际操作过程中，应根据继电保护系统的具体情况，选择行之有效的方式来合理优化硬件冗余设备，并尽量降低冗余硬件数量，进一步提高继电保护可靠性。

1.2.2 提升继电保护装置可靠性

继电保护装置主要体现在两个方面，分别是拒动作和误动作[5]。电力系统中出现故障时，继电保护应找到故障发生位置，并切断该位置电路，保障其他线路的正常运行，但是如果此时继电保护装置没有按照规定切断电路，这种情况就被称之为拒动作。误动作是指在继电保护装置切断了没有产生故障的线路位置。拒动作和误动作是继电保护装置应竭力避免的两种动作形式，也是提升继电保护装置可靠性亟待解决的问题。可将继电保护配套装置安装在电力系统二次保护回路之中，通过这种方式能够提升继电保护系统运行的安全性和可靠性。

2 电力系统继电保护自动化装置

电力系统继电保护自动化装置是用来检测系统运行情况的设备，主要针对于电力系统中的各个设备，通过自动化装置能够发挥出继电保护系统的优势与功能，继电保护系统利用自动化装置来对电力系统进行遥控、遥测及遥信，从而保护整个电力系统。由此可见，自动化装置是继电保护系统的核心，也是继电保护系统可靠性的体现，继电保护自动化装置的可靠性与平均无故障工作时间（MTBF）和有效度（A）有关系[6]，通过调整自动化装置能够延长继电保护系统平均无故障工作时间，进而提升继电保护系统的有效度。

2.1 继电保护自动化装置管理中的问题

自动化装置中存在各种继电保护软件，通过合理操作和使用这些软件，才能够正常保障继电保护自动化装置的正常运行，但是由于对继电保护自动化装置软件管理认识程度较低，没有意识到软件对于电网系统继电保护的重要作用，从而忽略了软件使用及操作规范的落实，使相关工作人员对继电保护自动化装置操作不正规，极易导致装置出现问题。另外，由于缺乏必要的继电保护操作制度，造成继电保护操作工作缺乏必要的约束，尤其是系统中软件的更新换代和升级，进而使继电保护自动化装置运行管理存在漏洞，无法发挥出继电保护系统的正常功能。

继电保护软件是在计算机之中进行管理，软件调试和管理是继电保护管理工作中最为重要的组成部分之一，在软件升级和更新之后，应对整个继电保护系统进行调试，了解相关软件更新后的功能和操作方法，才能保障后续管理工作的正常运行。但由于缺乏相关的制度约束，造成调试和试验工作缺失，进而造成电网系统继电保护系统存在一定的安全隐患，不利于系统未来的管理与运行，极大降低了系统的可靠性。

2.2 提升继电保护自动化装置可靠性渠道

2.2.1 记录继电保护自动化装置初始状态

继电保护自动化装置的硬件结构和软件功能相对复杂，尤其是大型电力系统之中，在继电保护运行中经常会出现相关参数的变化，这些变化极有可能是电力系统中部分装置存在一定问题。为了提升对电力系统的管理力度，应在继电保护自动化装置安装后初始状态记录下来，其中包括继电保护自动化装置的设计参数、运行指标及图纸参数等等。在后期的管理工作中，一旦相关参数出现变化，可随时比照初始参数，从而了解哪些参数产生问题，并开展相应的调整工作，促进继电保护自动化装置的正常运行。endprint

2.2.2 统计继电保护自动化装置运行情况

继电保护自动化装置各项数据与参数是其可靠性的重要体现，通过对自动化装置的监测和管理，能够获得相关数据和参数的规律[7]，进而对继电保护系统管理提供参考。因此，为了提升电力系統继电保护装置的可靠性，应对自动化装置中的各项数据与参数加以统计，不仅能够随时了解电力系统各项设备的实际运行情况，同时也能掌握继电保护装置的运转状态，根据电力系统和继电保护装置的具体情况加以分析和研究，能够发现其中是否存在安全隐患，以便于及时开展相应的维修工作，彻底消灭电力系统中的安全隐患，从而提升电力系统运行的安全性和可靠性。

2.2.3 提升继电保护自动化装置人员水平

在电力系统运行维护之中，除了继电保护设备硬件、软件的正常运转之外，相关技术人员也是其可靠性的重要保障，因此，应重视对技术人员的管理工作。首先，应建立健全继电保护自动化装置维护管理制度，使技术人员在制度的约束之下更好的开展各项工作。其次，应定期开展技术人员教育培训活动，进一步提升技术人员的专业技能，使其掌握更为先进的继电保护设备管理和维护技术，促进技术人员业务能力的提升。最后，引入激励机制，在管理制度的基础之上，将责任制深入落实到每一名员工上，并建立合理的量化考核评价指标，通过定期和不定期的检查，对技术人员加以评价和考核。同时将考核结果与薪资相挂钩，对于一些考核结果较好的技术人员，电力企业可给予一定的精神嘉奖和物质奖励，而部分考核不合格的技术人员，则应予以批评，并及时指出问题，为其调整教育培训方向，从而确保电力系统继电保护管理技术人员整体工作水平大幅度提升，进而促进电力系统在安全可靠的环境中运行。

3 结束语

综上所述，随着科学技术水平的飞速发展，各行各业都离不开电力的供应，为了保证人民群众生产生活的正常用电，应重视电力系统运行稳定性。继电保护自动化装置是电力系统安全运行的重要保障，通过记录自动化装置初始状态，统计装置运行情况，提升继电保护自动化装置管理人员水平等有效措施，保障电力系统的安全运行。

参考文献：

[1]彭敏.浅谈电力系统继电保护及其自动化装置分析[J].科学与信息化，2017（5）：72-74，76.

[2]李记英.电力系统继电保护与自动化装置的可靠性分析[J].海峡科技与产业，2017（4）：88-89.

[3]贾敏，邓佳宾，朱统亮，等.电力系统继电保护与自动化装置技术分析[J].科学与财富，2016（11）：163-163.

[4]杨光.继电保护自动化中的装置与检修技术研究[J].山东工业技术，2015（23）：161.

[5]周洋，钟丽波.电力系统中继电保护与自动化装置的可靠性探究[J].黑龙江科技信息，2016（4）：136-136.

[6]叶峻，吴庆彤.电力系统继电保护及自动化装置可靠性试验评估研究[J].通信电源技术，2015，32（2）：44-46.

[7]任洋，滕巍，张笑时，等.电力系统继电保护与自动化装置的可靠性分析[J].中国新技术新产品，2016（22）：18-19.endprint