电力系统继电保护隐性故障分析

施惟 杨舒婷 陈志恒

摘  要：改革后，我国的电力行业随着社会发展不断进步。目前，电网正因继电保护隐性故障面临严峻考验，亟需针对隐性故障提出辨识方法，增强电网故障辨识能力。鉴于此，根据继电保护隐性故障特点，从变电站角度，对变电站采集数据进行分类，利用同源数据比对，进行隐性故障辨识;从系统角度，分析、挖掘所投继电保护装置历史数据，按不同维度将信息分类，进行隐性故障辨识，以加强电网隐性故障辨识能力。

关键词：电力系统;继电保护;隐性故障

引言

科学技术的不断发展使得电力系统的建设范围在扩大，为了满足人们日益增长的用电需求，必须对电力系统进行维护与管理，减少用电安全事故的发生，要求管理人员必须加大对电力系统的优化和改进力度。当前，电力系统继电保护技术应用的过程中虽然很大程度上解决了人们用电不安全的问题，但是使用的过程中仍然潜在很多风险，严重影响电力系统的稳定运行，不利于电力企业的持续发展，因此必须加大对电力系统继电保护隐形故障的分析力度，降低隐性故障对电力系统运行的影响，提高电力系统运行的稳定性和安全性。

1继电保护隐性故障概述

电力系统中的继电保护，本质来讲是一种能够识别故障并处理的措施，是保护系统免受干扰的重要防线。近些年来，大型停电事故发生，多是由于继电保护导致的隐性故障。根据研究表明，多数电力事故是由于继电保护不当导致。隐性故障起初的定义是永久性缺陷，进而导致保护不正确动作，对电力系统装置造成影响，从而触发永久性缺陷。并且隐性故障通常不会直接被发现，是在系统出现问题后才能被察觉，对系统运行造成更大的影响。

2继电保护隐性故障原因及分类

继电保护装置在判别电力系统是否发生区内外故障时，先通过测量元件进行数据采集，再基于采集数据，结合继电保护判据，进行逻辑判断，最后将判断结果执行输出。隐性故障易在上述保护装置故障判别流程中存在。根据判别流程，致使隐性故障存在的原因如下：对于测量元件，当电力系统因某些原因采集量主频率出现频率偏移时，若需采用工频量的信息进行判断，测量元件则会因其提取工频量的傅式算法存在问题，出现不同程度的误差;其次也需考虑CT饱和、电压互感器断线甚至测量元件内部老化等问题;对于逻辑判断方面，当所需信息成功提取后，传输至逻辑判断，若继电保护整定值选取不当，则该环节易使主保护出现拒动、误动的情况，严重时会导致后备保护动作，扩大事故范围，甚至使得电网电压、电流波动明显，有功、无功缺额严重，只能通过削减负荷等手段进行调频，稳定电能质量，保证电网安全稳定运行。除此以外，还需考虑主保护、后备保护及控制策略之间的逻辑关系，在保护判别时间与控制策略投入冲突时，也会导致继电保护的可靠性存在严重问题。对于执行输出环节，隐性故障产生原因以其内部元件存在问题为主。目前，对保护设备的动作分析主要基于保信系统所获取的保护动作的各类信息，动作分析不够全面，无法实现远程的动作在線分析。对保护设备的故障诊断主要依靠现场运行及检修人员处理，在发现保护设备的隐性缺陷和隐性故障方面手段较少，因此，可以针对系统获取的各类信息进行分类，用于隐性故障辨识技术的研究。

3继电保护隐性故障的处理措施

3.1对继电保护隐性故障进行科学、恰当、有效的风险评估工作

电力系统的规模比较大，并且电力系统工程的复杂程度比较高，随着电力系统覆盖面积的不断扩大，电力系统运行环境也在不断改变，增加了环境的复杂程度。这种情况下，电力系统继电保护系统出现故障的可能性会大大增加，并且故障的种类也比较多。当继电保护装置出现故障以及异常以后，整个电力系统的稳定运行就会受到严重的影响，基于此，电力企业必须采取科学合理的方式加大对电力系统继电保护体系运行的监督与保护力度，做好控制和监测工作，将隐性故障带来的损失降到最低。第一、运维管理工作人员应该做好继电保护因性故障的分析与整理，针对导致隐性故障出现的原因进行分析，充分认识隐性故障带来的不利影响。同时，从全局出发对隐性故障进行充分的考量和理解，然后从电力企业运营的基础出发，加大对继电保护装置隐性故障风险评估力度，确保继电保护工作能够顺利进行。第二、针对继电保护装置容易出现隐性故障的区域，运维管理人员必须制定重点保护计划，对故障出现后受损位置进行明确，并且分析受损的概率，加大研究和分析力度，将隐性故障带来的影响降到最低。不同工作环境下继电保护装置发挥的作用不同，工作人员应该加大研究与分析力度，最大限度提高对继电保护装置的维护力度，保证继电保护装置能够顺利运转。

3.2故障模型与风险评估

由于隐性故障会导致连锁故障发生，因此，针对连锁故障传播路径进行研究，基于分析获取实际结果。假设负荷超出一定比例后，系统崩溃，根据输电线路的运行情况，对隐性故障的低频情况进行调节，并建立模型：选择初始故障线路，对故障支路进行判断，结合故障线路动作，保证支路正确切除，当故障线路出现拒动，则保证其相邻线路动作。判断相邻支路是否发生误动，并作出处理。修改系统后，结合系统对线路进行检测，当发现不稳定情况，需要通过甩负荷的方式保证系统处于稳定状态。对于风险评估，需要结合故障造成事故的严重性进行判断。故障出现的概率，根据不同的影响因素，有效的反映出事故的严重性指标。通过层次分析法，对多个指标结果进行排序，比较各项指标引发事故的影响程度。通过对比，能够更准确的分析出隐性故障对系统的危害，为预防故障发生奠定基础。

结语

总而言之，随着科学技术的不断发展和进步，电力系统的覆盖范围在不断地扩大，电力系统中继电保护装置运行的过程中存在的隐性故障比较多，这就要求电力系统继电保护运维管理人员必须综合分析导致隐性故障出现的原因，采取有针对性的措施解决问题，降低隐性故障出现的概率，提高电力系统运行的稳定性，保证人们用电的安全。

参考文献

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[2]叶远波，刘宏君.基于广域信息的继电保护实时评价研究[J].电力系统保护与控制，2021（13）：150-157.