分析继电保护隐患的运行风险在线评估

分析继电保护隐患的运行风险在线评估

发表时间：2018-05-14T10:20:15.483Z 来源：《电力设备》2017年第35期作者：陈凌

[导读] 摘要：在很多的停电事故当中，因为机电保护系统出现故障而对电网运行安全和稳定造成影响的情况有很多，而且在电力系统中，继电保护是其重要保证，也是第一道防线，能为电力系统的运行正常和稳定提供有力的保证，同时还能够让由于电力事故导致用户不良用电影响得到有效降低。

（国网四川富顺县供电有限责任公司四川省自贡市 643200）

摘要：在很多的停电事故当中，因为机电保护系统出现故障而对电网运行安全和稳定造成影响的情况有很多，而且在电力系统中，继电保护是其重要保证，也是第一道防线，能为电力系统的运行正常和稳定提供有力的保证，同时还能够让由于电力事故导致用户不良用电影响得到有效降低。但继电保护隐患的存在会影响继电保护系统的正常运作，更甚者还会对电力系统造成严重危害。

关键词：继电保护；运行风险；在线评估

继电保护在电力系统运行过程中发挥了十分重大的作用。但是电力保护也存在着隐患问题，一旦发生电力保护隐患问题，就会对电网造成十分巨大的经济损失和十分严重的危险。因此，相关部门必须对继电保护隐患问题引起足够的重视。为了防止因继电保护隐患引发重大事故，对继电保护隐患的运行风险在线评估工作是十分有必要的。

一、继电保护的意义

随着人们对电力需求的不断增加，对电力系统的稳定性和安全性要求也越来越高，为了满足用电安全的基本需求，在电力系统内部会使用继电保护设备对电力系统产生的问题进行诊断，从而警示或消除设备故障，达到保护电网设备的目的。在电力负荷越来越高的情况下，电力环境也越来越复杂，电力设备在实际运行时会出现损坏、老化等情况，从而破坏电力系统的安全性。此时，通过安装继电保护装置可以有针对性地对设备出现的故障进行处理。总的来说，继电保护的主要功能有几个内容：①设备不能正常运行时，断路器可以自动将系统和故障设备之间的连接切断，将故障影响范围降到最低，保证系统其他的设备可以正常运行；②当设备不能正常运行时，使用继电保护设备可以对故障进行识别，并自动进行跳闸保护或者发出警报信息。

二、继电保护隐患的运行风险在线评估系统

2.1在线评估系统

目前，我国继电保护隐患检测系统主要为SCADA，当系统检测到继电保护中的数据出现异常时会发出警报，提醒相关人员对继电保护装置进行检查和维修。而在线评估系统是一种利用网络技术对电网中的数据进行在线采集，并对数据进行分析和检测，然后实施相应的解决措施。在线评估系统具有及时性和准确性，能够切实有效地排除继电保护隐患，确保继电保护装置的安全运行。

2.2在线辨识系统

现阶段，继电保护隐患主要是由于两个因素影响而出现，分别为保护定值与系统硬件缺陷。通常情况下，保护定值是由电网最大与最小运行方式决定的，其具有一定的固定性。但根据实践可知，电网运行方式不是一成不变的，而保护定值难以满足特殊运行方式的需求，在此情况下，继电保护装置便会出现误动作。为了避免此类隐患问题的出现，在电网建设中应用在线辨识系统是必要的。对于继电保护系统而言，其构成主要分为四部分，分别为继电保护定值、断路器、通讯通道及互感器，如果某一部分出现缺陷，则会引起继电保护隐患。因此，实践中应借助风险评估方法，掌握继电保护失效概率，并通过分析相关的指标，以此明确此隐患将会导致的后果，最后结合评估内容，采取有效的处理方法。

三、继电保护隐患的运行风险在线评估方法分析

3.1进行风险评估的科学方法

继电保护隐患在电力系统正常运行的前提下不会对电力系统产生任何不利的影响。但是，当电力系统受到干扰时，继电保护装置无法继续运行，不能进行正常的运行动作，继电保护隐患就会随之出现，从而对电力系统电网设备造成十分严重的威胁。因此，要想降低继电保护隐患在电力系统中的影响，就要对继电保护隐患在电力系统正常运行的情况下采取风险评估的方式。继电保护隐患风险值、出现概率以及风险评估三者之间的关系为：R=P×S，其中R表示电力系统在运行过程中受到继电保护隐患影响，发生的风险值的大小；P表示继电保护装置在继电保护隐患的影响下，不正常动作出现的概率；S表示在继电保护隐患的影响下，对继电保护装置的不正常动作产生的严重程度进行的评估。

3.2保护定值不合理的风险评估方法

保护定值不合理是继电保护在电力系统运行过程中常见的一种隐患。保护定值的不合理，导致继电保护无法发挥出正确的作用，从而对电力系统的正常运行产生不利影响。灵敏度和选择性是需要满足保护定值合理的两个条件，只有在满足灵敏性的同时，选择出正确的选项，设置出的保护定值才是合理的。因此，保护定值的不合理主要有三种形式。其一，保护定值缺少一定的灵敏度；其二，保护定值没有满足选择性条件，导致电力系统越级跳闸现象的出现；其三，当最小负荷电流出现时，三段式相间保护距离无法对其有效避开。由于保护定值不合理的设置，以上三种形式都会对电力系统造成不同的危害程度。因此，要根据不同的情况对保护定值不合理进行不同的风险评估方式，以便工作人员及时采取有效手段，降低保护定值不合理对电力系统造成的威胁。

①当电网系统发生故障时，继电保护会发出警报并进行继电保护动作，但是由于保护定值不合理，继电保护在一定的范围内会产生继电保护隐患，使得电力故障发生时，继电保护不能发出继电保护动作，甚至还会给电力系统带来危害。因此，相关工作人员应该对保护定值不合理进行风险评估，预防继电保护因保护定值不合理而带来的隐患。目前有一种新型的计算方法正在逐步应用在保护定值不合理的风险评估中，这种方法就是工作人员对沿线进行设点，然后根据这些点进行计算和分析，以此来得出电力系统中继电保护的范围，再通过多级之间的配合，计算出几点保护定值不合理的范围，对保护定值不合理的风险进行评估。

②工作人员需要计算出保护定值不合理的风险爆发率。根据特定的事件树分支线路，对保护定值不合理的范围进行计算，找出保护定值在事件树上不同分支线路上的爆发条件，计算保护定值爆发的概率，从而得出保护定值不合理的风险评估结果。

3.3硬件缺陷的风险评估方法

硬件设施是实现继电保护的基础条件，硬件设施出现故障，继电保护装置便不能对电力系统进行保护，失去继电保护的功能。因此，在对继电保护隐患运行风险在线评估时，还要对硬件缺陷的风险进行评估。首先，相关工作人员对硬件缺陷的概率进行计算，也就是在造