徐志華鄭舒

（1.國(guó)電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司 江蘇南京 210000 2.國(guó)電南瑞科技股份有限公司 江蘇南京 210000）

繼電保護(hù)可靠性管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

徐志華1鄭舒2

（1.國(guó)電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司 江蘇南京 210000 2.國(guó)電南瑞科技股份有限公司 江蘇南京 210000）

社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度逐步加快，電力應(yīng)用越來(lái)越廣泛。為滿足人們電力需要，電站建設(shè)的數(shù)量越來(lái)越多，為人們創(chuàng)造便捷的生活模式。就整個(gè)電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性將會(huì)對(duì)電力的使用產(chǎn)生直接性的影響。在繼電保護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)不完善的情況下，就會(huì)影響其管理系統(tǒng)。本文就繼電保護(hù)可靠性管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析。

繼電保護(hù)；可靠性；管理系統(tǒng)

引言

在現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展的帶動(dòng)下，電站建設(shè)數(shù)量不斷增加。電站數(shù)量增多，滿足人們用電需要的同時(shí)，還為人們創(chuàng)造了便捷的生活模式，改變了人們?cè)械纳罘绞?。但是在電站迅速發(fā)展的過(guò)程中，繼電保護(hù)并沒(méi)有相應(yīng)的發(fā)展起來(lái)。繼電保護(hù)的可靠性始終是電力系統(tǒng)研究的重要內(nèi)容。在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)管理系統(tǒng)的時(shí)候，此部分是研究的重點(diǎn)。但是存在多種因素影響保護(hù)系統(tǒng)，導(dǎo)致繼電保護(hù)可靠性管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)難度在不斷增加，唯有深入研究才有所突破。在電力事業(yè)發(fā)展逐步成熟的過(guò)程中，繼電保護(hù)可靠性管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)將會(huì)成為整個(gè)電力系統(tǒng)安全的保障。

1 繼電保護(hù)的概述

電力系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候，受到外界因素或自身原因的影響會(huì)出現(xiàn)不同類別的故障。電力系統(tǒng)故障的出現(xiàn)，必然會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)或電站的保護(hù)產(chǎn)生不利影響。為保障電力系統(tǒng)運(yùn)行期間的穩(wěn)定性，避免由于故障對(duì)電站和電力系統(tǒng)產(chǎn)生損害，就需要提前預(yù)防電力故障。研究分析對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生保護(hù)措施的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，觸點(diǎn)繼電器在此方面可發(fā)揮出良好的保護(hù)作用，而這種保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中被稱作為繼電保護(hù)[1]。就保護(hù)系統(tǒng)而言，其涉及的因素有很多，且保護(hù)可靠性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)非常大，導(dǎo)致實(shí)用性的軟件系統(tǒng)仍在研究中。研究繼電保護(hù)有利于電力企業(yè)健康長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，同時(shí)對(duì)電力建設(shè)具有非常深遠(yuǎn)的意義。通常情況下，在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，繼電保護(hù)可預(yù)警可能發(fā)生的故障，即系統(tǒng)運(yùn)行期間存在異常情況時(shí)，繼電保護(hù)會(huì)自動(dòng)警報(bào)處理，以便工作人員第一時(shí)間了解故障點(diǎn)，并采取有效的措施排除故障。在配電網(wǎng)環(huán)境下，電力系統(tǒng)如果出現(xiàn)異常情況，繼電保護(hù)會(huì)在最短的時(shí)間內(nèi)促使電力設(shè)備與配電網(wǎng)分離，以此來(lái)保證設(shè)備安全。由此可見，在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，實(shí)行繼電保護(hù)可為電力系統(tǒng)可靠性提供必要的支持，保證電力運(yùn)行的安全性。在電力系統(tǒng)中安裝繼電保護(hù)裝置，對(duì)優(yōu)化電力系統(tǒng)運(yùn)行效率，提高電力運(yùn)行可靠性具有非常重要的作用。

2 繼電保護(hù)可靠性數(shù)據(jù)與預(yù)處理

在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)可靠性需要的數(shù)據(jù)支撐有很多種，包括數(shù)字、圖標(biāo)、符號(hào)等。這些數(shù)據(jù)均來(lái)源于電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。就系統(tǒng)而言，有裝置運(yùn)行的時(shí)間、裝置產(chǎn)生缺陷的時(shí)間、缺陷的具體類型、系統(tǒng)動(dòng)作記錄以及系統(tǒng)運(yùn)行的記錄。在維修系統(tǒng)的時(shí)候，這些數(shù)據(jù)均來(lái)自系統(tǒng)故障信息、維護(hù)記錄、調(diào)度中心出具的運(yùn)行報(bào)告以及檢修的報(bào)告等。電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置非常大，且型號(hào)有很多種。隨著電力使用量的增多，基點(diǎn)保護(hù)裝置在電廠中更新使用的也比較頻繁。原始數(shù)據(jù)非常多，且在處理數(shù)據(jù)的時(shí)候，還會(huì)發(fā)現(xiàn)很多無(wú)效數(shù)據(jù)。因而，對(duì)運(yùn)行中的電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，對(duì)繼電保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理具有重要意義。要想繼電保護(hù)裝置能夠正常運(yùn)行，就需要篩選和補(bǔ)充系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的不同數(shù)據(jù)，以此才可保證繼電保護(hù)裝置對(duì)系統(tǒng)提供保護(hù)的時(shí)候，所獲取數(shù)據(jù)的真實(shí)性。事實(shí)上，所謂的原始數(shù)據(jù)其實(shí)就包括設(shè)備型號(hào)、設(shè)備故障時(shí)間、批次、電壓等級(jí)以及記錄號(hào)、故障處理的時(shí)間、恢復(fù)運(yùn)行的時(shí)間等等。不同的數(shù)據(jù)信息均具有其存在的價(jià)值，均需收集和整理，從而篩選出具有價(jià)值的信息內(nèi)容。在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選后所獲得的數(shù)據(jù)包括完整數(shù)據(jù)、定時(shí)截尾數(shù)據(jù)、左截尾數(shù)據(jù)[2]。在實(shí)際應(yīng)用中就會(huì)發(fā)現(xiàn)，設(shè)備不同，運(yùn)行情況和使用時(shí)間不同，所獲取的數(shù)據(jù)也不會(huì)相同，甚至存在非常大的差異。因而，多數(shù)情況下其實(shí)很難實(shí)現(xiàn)完整數(shù)據(jù)，且大部分?jǐn)?shù)據(jù)為定時(shí)截尾數(shù)據(jù)。并且定時(shí)截尾數(shù)據(jù)還應(yīng)充分考慮設(shè)備維修情況，才可說(shuō)明數(shù)據(jù)收集與整理的完整性。

3 繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)繼電保護(hù)的時(shí)候，需注意從數(shù)據(jù)處理與可靠性兩方面充分考慮，這樣才能夠保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，準(zhǔn)確把握系統(tǒng)運(yùn)行狀況。

3.1 數(shù)據(jù)處理

在數(shù)據(jù)處理的過(guò)程中，主要有兩個(gè)步驟：①獲取原始數(shù)據(jù)；②整理和分析數(shù)據(jù)。在獲取原始數(shù)據(jù)的時(shí)候，必須保證所獲取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與全面，盡可能的全面收集整理不同系統(tǒng)不同部分的數(shù)據(jù)，以便在系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析的時(shí)候能夠更好的進(jìn)行。同時(shí)還需整理和分析數(shù)據(jù)。此類數(shù)據(jù)主要是原始數(shù)據(jù)中的“設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)間”與“系統(tǒng)狀態(tài)變化時(shí)間”相關(guān)數(shù)據(jù)的整理與分析[3]。充分了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)與變化的情況，監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行的各個(gè)部分。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整理后，經(jīng)過(guò)刷選最后就會(huì)產(chǎn)生具有使用價(jià)值的數(shù)據(jù)。因此，相關(guān)工作人員在收集整理數(shù)據(jù)的時(shí)候需認(rèn)真對(duì)待，仔細(xì)核對(duì)。

3.2 可靠性分析軟件內(nèi)核

可靠性分析軟件內(nèi)核包括三部分。①數(shù)據(jù)運(yùn)算。數(shù)據(jù)運(yùn)算包含統(tǒng)計(jì)和運(yùn)算設(shè)備運(yùn)行的時(shí)間，同時(shí)還需分析設(shè)備整體運(yùn)行情況和設(shè)備運(yùn)行期間細(xì)節(jié)部分的可靠性。在對(duì)這幾類數(shù)據(jù)分析后，就能夠獲取設(shè)備可靠性運(yùn)行期間的數(shù)據(jù)。而這些數(shù)據(jù)其實(shí)對(duì)設(shè)備可靠性運(yùn)行具有非常高的應(yīng)用價(jià)值。在這一部分上：a.就應(yīng)計(jì)算設(shè)備運(yùn)行時(shí)間。設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間其實(shí)是數(shù)據(jù)預(yù)處理與計(jì)算指標(biāo)的組成部分[4]。b.為統(tǒng)計(jì)計(jì)算整體平均可靠性指標(biāo)。整體運(yùn)行的可靠性指標(biāo)包含多項(xiàng)內(nèi)容，而這些均是不可缺少的內(nèi)容，如誤動(dòng)率指標(biāo)。c.計(jì)算細(xì)節(jié)可靠性指標(biāo)。細(xì)節(jié)可靠性指標(biāo)需要根據(jù)變電站、電壓等級(jí)別、型號(hào)與設(shè)備批次等來(lái)統(tǒng)計(jì)可靠性指標(biāo)。②分析可靠性時(shí)變特點(diǎn)。這部分的可靠性分析需在收集整理的原始數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，來(lái)分析設(shè)備運(yùn)行變化的情況。隨著時(shí)間的變化，就能夠獲取設(shè)備數(shù)據(jù)，由此便可分析設(shè)備可靠性。在這一部分上可分析設(shè)備老化率、失效率等情況。借助函數(shù)運(yùn)行便可監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)情況。如，對(duì)不同區(qū)域的電壓的保護(hù)，記錄主要的設(shè)備裝置，并記錄臺(tái)賬信息，這時(shí)候就可將數(shù)據(jù)預(yù)處理文件保存為“電網(wǎng)保護(hù)可靠性數(shù)據(jù)”。計(jì)算老化率，就能夠評(píng)估基點(diǎn)保護(hù)裝置，由此便可獲取可靠度函數(shù)。③預(yù)測(cè)繼電保護(hù)可靠性。也就是對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行期間可能會(huì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行預(yù)防。這一部分需要建立在第二部分的基礎(chǔ)上，唯有做好第二部分的相關(guān)工作，才能夠做好第三部分的預(yù)測(cè)。在這一部分中，對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)形，如硬件故障數(shù)據(jù)，計(jì)算和預(yù)算設(shè)備運(yùn)行和故障的時(shí)候，需要計(jì)算設(shè)備故障工作時(shí)間、失效率函數(shù)以及可靠度函數(shù)，由此利用合適數(shù)值與函數(shù)來(lái)獲取變量數(shù)據(jù)，由此分析可靠性。

4 結(jié)語(yǔ)

在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)可靠性管理系統(tǒng)是最有效的保護(hù)。無(wú)論從哪方面考慮，都應(yīng)建設(shè)和管理好繼電保護(hù)系統(tǒng)，促使繼電保護(hù)能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)運(yùn)行提供有力的數(shù)據(jù)支持，從而提供安全有效的電力。

[1]李芷筠，戴志輝，焦彥軍，等.繼電保護(hù)可靠性管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2013，12（14）：115～119.

[2]羅娟.繼電保護(hù)可靠性管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].華東科技：學(xué)術(shù)版，2013，13（11）：158.

[3]于立強(qiáng).電網(wǎng)繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J].科技傳播，2012，4（23）：72～75.

[4]鐘乾會(huì)，宋學(xué)平，劉亞芳，等.繼電保護(hù)可靠性系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].工業(yè)設(shè)計(jì)，2015，19（9）：184～185.

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2016-8-17