王洋

摘要：傳統(tǒng)輸電線路檢修方法難以提供準確性更高的風險指數(shù)，導致故障概率計算結(jié)果偏離實際值，影響輸電線路檢修?；诖?，文章研究基于機會約束輸電線路檢修計劃優(yōu)化模型的輸電線路檢修方法，通過機會約束TMSOP 模型設(shè)定風險指標，計算輸電線路故障分析的 2 級評估指標權(quán)重，結(jié)合機會約束 TMSOP 模型的模糊計算原理，分析各個部件的風險狀態(tài)，確定評估權(quán)重，并計算輸電線路故障概率;選取評估特征參量，建立重要性兩兩比較的判斷方程組，再建立輸電線路檢修等級，比較聯(lián)系度計算結(jié)果;按照故障嚴重程度設(shè)置檢修次序，實現(xiàn)基于機會約束 TMSOP 模型的輸電線路檢修，制定輸電線路檢修策略。

關(guān)鍵詞：輸電線路;檢修技術(shù)及故障

引言

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市用電量越來越大，而大規(guī)模發(fā)電裝置往往遠離負荷中心，需要長距離的電能輸送。為了降低電能傳輸中的損耗，一般會采用超高壓或特高壓輸電線路進行大負荷電能的輸送。架空輸電線路是目前最常用的輸電方式，一般多用于輸電走廊寬裕的地區(qū)，而對于輸電走廊緊張的城市，其適用性受到限制。而氣體絕緣金屬封閉輸電線路 具有輸電容量大、占地少、維護量小、環(huán)境影響小等顯著優(yōu)點，逐漸成為特殊環(huán)境下替代架空線路的首選。

1輸電設(shè)備檢修綜合風險分析

可以看出，設(shè)備自身風險和電網(wǎng)運行風險存在本質(zhì)差別。設(shè)備自身風險側(cè)重于設(shè)備故障損失，而電網(wǎng)運行風險則是設(shè)備故障跳閘所引起的電網(wǎng)運行損失。傳統(tǒng)綜合風險分析中所采用的加權(quán)綜合方法，難以完整的揭示兩類風險的影響程度，可能造成檢修計劃編制不盡合理。為此，提出一種基于設(shè)備故障率分級的綜合風險評價方法。與上述加權(quán)綜合方法相比，設(shè)備故障率分級的特點在于以故障率為標準，對設(shè)備進行分級，確定不同層級中設(shè)備主導性風險，從而避免簡單加權(quán)所導致的關(guān)鍵風險信息掩蓋問題。

2輸電線路繼電保護技術(shù)

2.1微分欠壓保護

高壓直流輸電線路的微分欠壓保護技術(shù)是通過采用電壓幅值水平、電壓微分數(shù)值對線路進行有效保護，高壓直流輸電線路的主保護、后備保護是其主要形式。通過 ABB、SIEMEN 方案分析可得出，微分欠壓保護技術(shù)主要是利用電壓水及電壓微分的測量數(shù)據(jù)作為實現(xiàn)的依據(jù)。微分欠壓保護技術(shù)在測定 20ms 的電壓微分定值上升延展過程中，如發(fā)生行波保護退出運行的情況，則此技術(shù)能用有效發(fā)揮其后備保護的作用。但與此同時，微分欠壓保護技術(shù)仍存在不少缺點，例如，耐過渡電阻性能有限及靈敏度較低等問題，因此，電網(wǎng)企業(yè)需加強微分欠壓保護技術(shù)的研究，有效解決其缺陷和問題。

2.2 行波暫態(tài)量保護

高壓直流輸電線路出現(xiàn)故障時產(chǎn)生的反行波現(xiàn)象，將會對高壓直流輸電線路系統(tǒng)運行穩(wěn)定造成不利影響，因此，電網(wǎng)企業(yè)需采取有效的行波暫態(tài)量保護技術(shù)對高壓直流輸電線路進行有效保護，以此保障線路運行的穩(wěn)定性。行波暫態(tài)量保護可分為有通道行波保護及無通道行波保護，有通道行波保護又能夠分為行波電流極性比較式方向保護、行波幅值比較式方向保護、行波極性比較式方向保護、行波判別式比較式方向保護及行波差動保護?，F(xiàn)如今，電網(wǎng)企業(yè)通常采用ABB、SIEMEN 方案開展行波保護，在 ABB 方案中，電網(wǎng)企業(yè)通過地模波與極波的測量原理，對反行波圖變量進行有效檢測。同時，電網(wǎng)企業(yè)還能夠通過電流圖變量、微分啟動圖變量、用電壓圖變量等方式，在特殊情況下對其進行有效識別。SIEMEN 方案主要利用電壓積分原理對反行波實行保護措施，相較 ABB 方案，其抗干擾能力有所提升，但是啟動保護的速度則較為緩慢。兩種反行波保護措施在具體實施過程中也存在一定缺陷，如耐過渡電阻能力不理想、理論系統(tǒng)不嚴謹、整定依據(jù)缺乏等缺點。因此，電網(wǎng)企業(yè)需對其進行有效、完善地處理，在行波保護判斷過程中，應(yīng)對故障線路通過不同電阻的電壓變量圖進行合理分析，制定有效的保護方案，同時，結(jié)合高壓直流輸電線路的實際運行狀況，選擇有效的行波保護措施，以此保障高壓直流輸電線路的安全穩(wěn)定。

2.3低電壓保護

高壓直流輸電線路低壓保護技術(shù)的主要作用是對電壓幅值水平的檢測，但是，其技術(shù)未能在高壓直流輸電線路工程中得到廣泛應(yīng)用，其在繼電保護方面的研究、依據(jù)、原理等技術(shù)知識也較少被提及。極控低電壓保護技術(shù)及線路低電壓保護技術(shù)是當前電網(wǎng)企業(yè)最主要的兩種技術(shù)方式，相較線路低電壓保護技術(shù)，極控低電壓保護技術(shù)存在保護定值低，保護動作能夠?qū)е鹿收祥]鎖等特點。而線路低電壓保護技術(shù)則會在線路出現(xiàn)故障時，觸發(fā)其重新啟動程序，因此，線路低電壓保護技術(shù)在高壓直流輸電線路中的應(yīng)用較為普遍。低電壓保護技術(shù)操作較為簡便，但是，其具有反應(yīng)速度緩慢、整定依據(jù)不足、無法區(qū)分線路高阻故障及區(qū)外故障等明顯缺點，因此，在未來技術(shù)發(fā)展中，仍有大量問題需要得到有效解決。

2.4縱聯(lián)電流差動保護

通過使用雙、多端電氣量，有效保障線路故障時保護動作的絕對選擇性，是縱聯(lián)電流差動保護的技術(shù)原理。在高壓直流輸電線路的應(yīng)用過程中，電網(wǎng)企業(yè)利用構(gòu)造差動判據(jù)及兩端加電流對線路進行保護，極易忽略高壓直流輸電線路分布電容的影響作用，導致差動保護的判據(jù)在暫態(tài)過程結(jié)束后才能成立。因此，縱聯(lián)電流差動保護技術(shù)的主要作用是切除高阻故障，有效延長確認故障后投入的時間，屬于高壓直流輸電線路中的后備保護[1]。

2.5制定輸電線路檢修策略

制定輸電線路檢修策略。選取故障特征參量，需要注意選擇的特征參量要綜合考量線路自身問題和外界影響因素，避免數(shù)據(jù)的片面性和單一性，同時為了達到檢修效果，選擇的特征參量需要具有代表性和針對性。根據(jù)現(xiàn)階段輸電線路分布區(qū)域可知，輸電線路多集中在人煙稀少、樹木繁茂的自然環(huán)境中，同時由于綠色生態(tài)保護手段推行下，此類地區(qū)中小動物活動頻繁，鳥類數(shù)量極多，活動范圍逐漸擴大，對輸電線路造成巨大威脅。根據(jù)以往統(tǒng)計資料，發(fā)現(xiàn)由于鳥類導致的線路故障次數(shù)位居第 3 位，因此，制定檢修策略時，使用的故障特征參量不能忽視該因素。而由于地理位置和自然環(huán)境的影響，輸電線路的自身設(shè)計也是引起線路故障的關(guān)鍵因素之一，復雜的線路連接導致輸電線路呈現(xiàn)交叉和高低起伏的狀態(tài)，會令部件加速老化，此類故障特征參量也不容忽視。在檢修輸電線路時，必須考慮雷擊跳閘這一問題，因為輸電線路大多在戶外高空，雷雨多的季節(jié)極易遭受雷擊，出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。當前經(jīng)濟發(fā)展速度較快，重工業(yè)隨之發(fā)展，而排放的廢棄物中含有大量有害物質(zhì)，導致戶外絕緣子表面積污速率和積污量迅速增加，如出現(xiàn)降水，這些物質(zhì)又隨雨水腐蝕輸電線路表層[2]。

結(jié)束語

從輸電設(shè)備檢修綜合風險問題出發(fā)，提出了以故障率分級為主線的設(shè)備檢修優(yōu)化方法，該方法能夠保證緊急類設(shè)備盡早安排檢修，重要類設(shè)備以設(shè)備自身風險最小為目標優(yōu)化編制，一般類設(shè)備則根據(jù)電網(wǎng)剩余空間綜合考慮安排，實現(xiàn)了電網(wǎng)運行風險與設(shè)備自身風險的有機協(xié)調(diào)，對提升檢修計劃效益具有顯著作用[3]。

參考文獻：

[1]肖輔盛，羅艷，王庭剛，周智海.基于故障率分級的輸電設(shè)備檢修優(yōu)化方法[J].計算技術(shù)與自動化，2021，40（02）：36-40.

[2]吳英俊，潘杰鋒，楊平，丁北平，吳禮剛.基于機會約束TMSOP模型的輸電線路檢修方法[J].電力信息與通信技術(shù)，2021，19（06）：83-90.

[3]李浩原，王文娟，劉超，李文津，曾維雯，雷雨田.GIL-架空線混合輸電線路故障特性研究[J].四川電力技術(shù)，2021，44（03）：44-49.