繼電保護與安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)隱性故障研究綜述及展望

康曉民++胡浩雷

文章編號：2095-6835（2016）17-0080-01

摘 要：結合現(xiàn)階段電力企業(yè)整體的發(fā)展現(xiàn)狀可知，其中的繼電保護和安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)運行中存在著隱性故障，從而對社會各行業(yè)的正常用電產生了不利影響。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(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。主要對繼電保護與安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)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；安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)；隱性故障；安全隱患

中圖分類號：TM712 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.17.080

目前，很多大規(guī)模停電事故發(fā)生的原因與繼電保護和安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)隱性故障有著較大的關系，對電力企業(yè)長期穩(wěn)定的發(fā)展造成了重大影響。為了改變這種不利的發(fā)展現(xiàn)狀，技術人員需要對這些隱性故障出現(xiàn)的原因進行深入的分析，并采取有效措施及時地消除這些故障帶來的影響。在電力系統(tǒng)中，生產設備實際的工作環(huán)境比較惡劣，給系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性埋下了較大的安全隱患，客觀地體現(xiàn)了做好不同類型隱性故障研究工作的重要性。

1 繼電保護隱性故障研究

經過多年的研究，電力系統(tǒng)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(tǒng)安全性能的增強提供了重要的參考依據(jù)。一般情況下，繼電保護隱性故障與系統(tǒng)本身結構的合理性、科學性有一定的關系，是系統(tǒng)固有的缺陷。當系統(tǒng)處于正常的工作狀態(tài)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(tǒng)的壓力狀態(tài)將會出現(xiàn)不正常的現(xiàn)象，進而引起繼電保護失效的問題，主要體現(xiàn)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(tǒng)的運行效率下降等。這些問題的存在將會造成大面積停電現(xiàn)象的出現(xiàn)。因此，技術人員可以必要的技術手段構建可靠的參考模型，結合故障樹的分析方法，為系統(tǒng)隱性故障的順利排除提供必要的參考信息。

依據(jù)故障產生的原因，可以將繼電保護隱性故障分為以下幾類：①硬件方面的隱性故障；②因相關保護軟件系統(tǒng)運行出現(xiàn)問題而引發(fā)的隱性故障，比如軟件版本與實際工作要求不符合，軟件使用中邏輯程序出錯等；③因保護性定值設置出現(xiàn)偏差而引起的隱性故障，比如人為誤操作、定值設置誤差大等；④受各種客觀存在的自然因素的影響而出現(xiàn)的故障。

從繼電保護的工作狀態(tài)來劃分，可將隱性故障分為靜態(tài)特性故障和動態(tài)特性故障。繼電保護靜態(tài)特性故障主要是指系統(tǒng)的保護裝置在沒有充分滿足啟動條件的情況下，只對某些數(shù)據(jù)的采集作出了判斷，而沒有考慮后續(xù)各項邏輯工作環(huán)節(jié)，比如互感器測量回路、采樣值的有效計算等都屬于繼電保護隱性故障。繼電保護動態(tài)特性故障主要是指在保護裝置充分滿足具體的啟動條件后，在故障量的測量中需要利用邏輯保護方式比對，并進行閉鎖信號檢驗等。這些工作中產生的故障都屬于動態(tài)特性故障。

2 安全控制隱性故障研究

作為保護電力系統(tǒng)運行的重要防線，安全控制裝置在實際的應用中產生了良好的作用效果，在一定程度上減少了大面積停電事故的發(fā)生。但是，安全控制裝置在長期的使用過程中也會出現(xiàn)隱性故障，主要體現(xiàn)在以下4方面。

2.1 測量環(huán)節(jié)

在安全保護裝置工作的過程中，測量環(huán)節(jié)方面容易出現(xiàn)隱性故障，主要表現(xiàn)為互感器工作中線路被切斷，無法繼續(xù)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(shù)據(jù)出現(xiàn)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(wǎng)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(tǒng)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(jiān)控對象判斷故障類型的反應速率有著緊密的聯(lián)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(tǒng)的正常運行埋下較大的安全隱患，對系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性造成一定的影響。當安全控制裝置中的定值設置出現(xiàn)較大偏差時，容易產生其他裝置拒動的現(xiàn)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(xiàn)誤碼現(xiàn)象時，容易造成通信通道信號傳輸中不穩(wěn)定現(xiàn)象的出現(xiàn)，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(xiàn)象。

3 隱性故障研究展望

為了有效地消除系統(tǒng)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(wěn)定控制系統(tǒng)未來的研究方向為：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(tǒng)結構進行必要的優(yōu)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(shù)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(fā)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(tǒng)數(shù)據(jù)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(tǒng)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(tǒng)實際工作的安全性和可靠性。

4 結束語

繼電保護和安全控制裝置系統(tǒng)隱性故障的存在，對電力系統(tǒng)實際工作效率的提高產生了較大的影響。因此，技術人員需要對系統(tǒng)中隱性故障產生的原因進行必要的分析，并采取有效措施消除這些故障帶來的不利影響?？傊?，做好繼電保護與安全控制系統(tǒng)隱性故障的研究工作具有重要的現(xiàn)實參考意義。

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〔編輯：劉曉芳〕