宋洋

（內(nèi)蒙古新正產(chǎn)業(yè)管理公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010）

社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速改善，導(dǎo)致我們整個(gè)社會(huì)的城市化進(jìn)程。電力越來越成為城市正常運(yùn)作的必要能源，社會(huì)對(duì)電力的需求也呈上升趨勢(shì)。從這個(gè)角度來看，確保電源安全至關(guān)重要，其中最有效的是分析和研究電源系統(tǒng)中繼電保護(hù)的隱患。因?yàn)榇蟛糠滞ｋ姸寂c繼電保護(hù)和安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的隱患有關(guān)。

一、隱性故障防控的重要意義

為了確保供電系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠性，必須采用安全穩(wěn)定的控制系統(tǒng)，保護(hù)繼電器的基本價(jià)值在于預(yù)防和控制系統(tǒng)故障，以消除潛在的隱患。因此，保護(hù)繼電器能夠與安全和穩(wěn)定控制密切合作，以確保整個(gè)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。從本質(zhì)上講，電力系統(tǒng)本身的特點(diǎn)是相當(dāng)復(fù)雜，其中的每一個(gè)組成部分不是相互隔離的，而是緊密結(jié)合在一起的。

二、繼電保護(hù)隱性故障分析

通常情況下，繼電保護(hù)的隱性故障與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的合理性和科學(xué)性有一定的關(guān)系，這是系統(tǒng)固有的缺陷。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，隱藏的故障不會(huì)有明顯的影響。但在一些客觀因素的影響下，系統(tǒng)的壓力狀態(tài)會(huì)出現(xiàn)異常，從而導(dǎo)致繼電保護(hù)失靈，主要體現(xiàn)在內(nèi)部結(jié)構(gòu)裝置拒動(dòng)時(shí)間選擇不合理、部分重要電路元件誤動(dòng)、繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行效率下降等方面。這些問題的存在會(huì)導(dǎo)致大規(guī)模停電。因此，技術(shù)人員可以通過必要的技術(shù)手段建立可靠的參考模型，并結(jié)合故障樹的分析方法，為系統(tǒng)隱藏故障的順利排除提供必要的參考信息。根據(jù)故障原因，繼電保護(hù)的隱性故障可分為以下幾類:1.硬件隱性故障；2.相關(guān)保護(hù)軟件系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)問題導(dǎo)致的隱藏故障，如軟件版本不符合實(shí)際工作要求，軟件使用中邏輯程序錯(cuò)誤；3.保護(hù)定值偏差引起的隱性故障，如人為誤操作、定值整定誤差大；4.各種客觀自然因素造成的斷層。根據(jù)繼電保護(hù)的工作狀態(tài)，隱性故障可分為靜態(tài)特征故障和動(dòng)態(tài)特征故障。繼電保護(hù)靜態(tài)特性故障主要是指系統(tǒng)的保護(hù)裝置只判斷某些數(shù)據(jù)的采集，而不考慮后續(xù)的邏輯工作環(huán)節(jié)，如變壓器測(cè)量回路和采樣值的有效計(jì)算，這些都是繼電保護(hù)的隱性故障。繼電保護(hù)動(dòng)態(tài)特性故障主要是指在保護(hù)裝置完全滿足特定的啟動(dòng)條件后，在測(cè)量故障量時(shí)，需要對(duì)邏輯保護(hù)方式進(jìn)行比較，檢查閉鎖信號(hào)。這些操作中產(chǎn)生的故障都是動(dòng)態(tài)故障。

三、繼電保護(hù)和安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的隱患問題

（一）對(duì)繼電保護(hù)和安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)中隱藏的缺陷認(rèn)識(shí)不足

繼電器保護(hù)和安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)是電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的兩條防線。首先，有必要澄清繼電保護(hù)裝置是否正常運(yùn)行，是否能夠?qū)ΡＷo(hù)部件的故障做出功能判斷，這是繼電保護(hù)的最基本定義。安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的第二防線，由輸入、輸出、通信、測(cè)量、故障判別、控制策略等組成。它能穩(wěn)定大幅度波動(dòng)干擾時(shí)的綜合控制設(shè)備，其可靠性直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全。無論是忽視繼電保護(hù)還是在安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)中出錯(cuò)，都會(huì)造成隱患。

（二）忽略繼電保護(hù)互聯(lián)造成的隱藏缺陷

電源系統(tǒng)中的繼電器保護(hù)不僅僅是一個(gè)裝置。繼電保護(hù)裝置由測(cè)量件、邏輯部分和執(zhí)行部分組成，它們之間具有一定的邏輯關(guān)系，在繼電保護(hù)裝置中起著不同的作用。此外，設(shè)備之間的距離調(diào)整經(jīng)常存在缺陷，調(diào)整值之間的協(xié)調(diào)不合理。主保護(hù)和備用保護(hù)之間的協(xié)調(diào)以及上級(jí)保護(hù)和下級(jí)保護(hù)之間的協(xié)調(diào)不合理，這也是隱藏缺陷的重要原因。由于復(fù)雜的電網(wǎng)故障也是隱蔽故障的原因之一，因此無法準(zhǔn)確判斷故障的原因，從而導(dǎo)致重大事故的發(fā)生，后果難以想象。

（三）繼電保護(hù)與安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)之間缺乏協(xié)調(diào)造成的隱患

繼電保護(hù)與安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)之間缺乏協(xié)調(diào)合作是電力系統(tǒng)失靈的一個(gè)重要原因，其表現(xiàn)是電網(wǎng)參數(shù)調(diào)整不當(dāng)。此外，在當(dāng)今科學(xué)和技術(shù)越來越現(xiàn)代化的時(shí)代，新能源的開發(fā)也對(duì)安全和穩(wěn)定控制系統(tǒng)產(chǎn)生影響，導(dǎo)致繼電保護(hù)系統(tǒng)和安全和穩(wěn)定控制系統(tǒng)失靈，導(dǎo)致了隱蔽的缺陷。

四、繼電系統(tǒng)故障的研究

（一）繼電器系統(tǒng)故障的影響

在目前的供電系統(tǒng)中，通常有三條防線，中繼系統(tǒng)是第一條最關(guān)鍵的防線，因此提高中繼系統(tǒng)的安全性和可靠性是保證供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。如果電力網(wǎng)操作系統(tǒng)出現(xiàn)問題，很容易導(dǎo)致繼電器系統(tǒng)出現(xiàn)相應(yīng)的故障，從而使整個(gè)電力系統(tǒng)無法正常運(yùn)行，甚至使整個(gè)系統(tǒng)失去穩(wěn)定性。必須注意潛在的不當(dāng)行為風(fēng)險(xiǎn)，并深入分析和研究造成這種風(fēng)險(xiǎn)的原因。在此基礎(chǔ)上，找到相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法和一些技術(shù)分析方法，以便有效和合理地評(píng)估繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，從而發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)問題并有針對(duì)性地提高系統(tǒng)的可靠性。

（二）分析缺陷影響的方法

對(duì)于繼電保護(hù)系統(tǒng)的缺陷，我們可以找到并研究這些缺陷在一定程度上造成的影響。首先，我們可以通過故障樹分析發(fā)現(xiàn)故障引起的連鎖反應(yīng)同時(shí)，可以通過分析組件的重要性來確定系統(tǒng)的可靠性，以便找到系統(tǒng)的關(guān)鍵組件。此外，還可以使用某些仿真方法進(jìn)行分析，并可以使用某些仿真工具來仿真相應(yīng)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，從而找出系統(tǒng)中的任何缺陷。

五、發(fā)電廠繼電保護(hù)故障處理的有效策略

（一）采用高質(zhì)量的繼電器保護(hù)和自動(dòng)裝置

高質(zhì)量的繼電器保護(hù)和自動(dòng)裝置可以有效地保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。相反，一旦劣質(zhì)產(chǎn)品進(jìn)入系統(tǒng)，會(huì)造成各種隱患隱藏在電力系統(tǒng)中，容易導(dǎo)致電力系統(tǒng)的連鎖故障。因此，電力公司在購買繼電器保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置時(shí)，必須選擇高質(zhì)量、在系統(tǒng)中運(yùn)行良好的產(chǎn)品，不要過于貪婪，忽視產(chǎn)品質(zhì)量。對(duì)于一些接近其使用壽命的繼電器和自動(dòng)保護(hù)裝置，必須及時(shí)更新和改造，以避免因設(shè)備老化而造成的隱患。

（二）及時(shí)更新電源組件

在電網(wǎng)管理過程中，相關(guān)繼電保護(hù)人員應(yīng)根據(jù)專業(yè)責(zé)任和相關(guān)政策，定期維護(hù)和修訂配電系統(tǒng)中不同類型的電力組件，以確保電力系統(tǒng)正常穩(wěn)定地運(yùn)行。如果某個(gè)組件在電源系統(tǒng)中出現(xiàn)故障，則必須盡快修復(fù)該組件，以保持電源系統(tǒng)正常運(yùn)行。更換電源系統(tǒng)中有問題的組件時(shí)，中繼人員必須首先檢查組件的功能和質(zhì)量，并使用安全的安裝措施安裝這些組件?？梢钥闯?，在解決繼電保護(hù)過程中的問題時(shí)，通過更新組件，電力系統(tǒng)故障所造成的損失可以大大減少甚至消除，繼電保護(hù)過程中的故障可以盡早發(fā)現(xiàn)。

（三）加強(qiáng)故障排除

一般情況下，安全穩(wěn)定檢查很難完全避免各種隱患，但實(shí)質(zhì)上，如果能進(jìn)行一般故障排除，我們可以根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r排除潛在故障的可能性。根據(jù)當(dāng)前情況，隱藏故障的根源在于過熱電流、空氣濕度高或電路過流等。如果電壓處于恒定狀態(tài)，一旦存在較大的過流，就會(huì)產(chǎn)生較小的阻力，從而掩蓋短路的隱患。在過渡狀態(tài)下，導(dǎo)線可能承受超過最大電流負(fù)載。在特定空間，如果水汽接近飽和，則設(shè)備的隔熱性能會(huì)降低，從而防止泄漏的質(zhì)量相對(duì)較差。除上述因素外，電路過流很容易導(dǎo)致隱藏故障；在串聯(lián)電路或平行電路中，電流強(qiáng)度會(huì)不斷變化。在一段時(shí)間內(nèi)，如果系統(tǒng)電壓過高，超過整個(gè)系統(tǒng)的額定電流，則相應(yīng)的短路風(fēng)險(xiǎn)會(huì)很高。因此，隱藏的缺陷與電路過流之間存在著不可分割的關(guān)系。如果可以準(zhǔn)確地檢查錯(cuò)誤的根本原因，則可以使用適當(dāng)?shù)拇胧﹣硐e(cuò)誤

（四）確保能源系統(tǒng)的協(xié)調(diào)

在每次檢查的原則下，應(yīng)準(zhǔn)確搜索所有數(shù)據(jù)，然后優(yōu)化繼電保護(hù)所涉及的所有過程，具體處理隱患如圖2 所示。

圖2 隱性故障的具體處理

通過使用優(yōu)化和協(xié)調(diào)措施，可以在所有方向上避免隱藏的缺陷。從安全性和穩(wěn)定性控制的角度來看，需要在一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)上多次運(yùn)行。在這一過程中，我們應(yīng)特別注意潛在的細(xì)微缺陷。如果整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到更協(xié)調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)，則可以最大限度地提高繼電保護(hù)的總體效果。

六、總結(jié)與展望

（一）建立模型

在設(shè)計(jì)缺陷模型的過程中，建模主要采用電流保護(hù)和距離保護(hù)作為對(duì)象。對(duì)安全控制系統(tǒng)中隱藏缺陷的分析和研究仍處于初步階段，建立隱藏缺陷概率模型是研究的核心。與繼電保護(hù)相比，電網(wǎng)系統(tǒng)安全控制系統(tǒng)的原理更加復(fù)雜。需要考慮設(shè)備丟棄和故障對(duì)組件的負(fù)面影響，并在建模時(shí)注意系統(tǒng)中隱藏的缺陷對(duì)其責(zé)任區(qū)的影響，建模過程將變得非常復(fù)雜。如果存在不同的問題和隱藏的缺陷，過失造成損害的可能性和程度就大不相同。在實(shí)踐中，應(yīng)根據(jù)影響對(duì)其進(jìn)行客觀評(píng)估，評(píng)估結(jié)果應(yīng)用于輔助設(shè)備的建模。

（二）評(píng)估的風(fēng)險(xiǎn)

繼電保護(hù)和安全控制是二級(jí)設(shè)備系統(tǒng)的主要風(fēng)險(xiǎn)來源。目前，我國繼電保護(hù)隱患對(duì)電網(wǎng)和電網(wǎng)影響程度的評(píng)估是以風(fēng)險(xiǎn)視角為基礎(chǔ)的。實(shí)際上，我們可以把閃電故障等基本風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過程作為一個(gè)新的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估因素，將二次設(shè)備故障輸入系統(tǒng)，使它們能夠參與功率計(jì)算和安全分析。同時(shí)也是今后繼電保護(hù)隱患的主導(dǎo)研究方向。從實(shí)際出發(fā)，在繼電保護(hù)和安全控制系統(tǒng)中隱藏的缺陷建模和分析過程中，不能避免大量數(shù)據(jù)作為支撐；但是，現(xiàn)有信息和數(shù)據(jù)類型不完整，專業(yè)知識(shí)模糊不清。因此，有必要對(duì)二級(jí)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測(cè)和記錄，注意事故樣本的積累，并在缺乏數(shù)據(jù)信息的情況下，積極探索風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法和隱蔽的不當(dāng)行為問題措施。

（三）配合隱藏問題和缺陷的研究和應(yīng)用

在實(shí)踐中，我們可以看到，雖然保護(hù)協(xié)調(diào)受到廣泛關(guān)注，但研究深度不夠，而且缺乏研究成果。發(fā)電廠與電網(wǎng)分離后，繼電保護(hù)、安全控制系統(tǒng)和電網(wǎng)相關(guān)參數(shù)的協(xié)調(diào)變得越來越重要，成為我國電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的主要障礙。與此同時(shí)，我們也應(yīng)注意深入研究和應(yīng)用隱蔽的不當(dāng)行為研究結(jié)果應(yīng)豐富預(yù)期事故和預(yù)先決策系統(tǒng)，有助于及時(shí)預(yù)防和控制、發(fā)現(xiàn)和定位電網(wǎng)系統(tǒng)合作的潛在危險(xiǎn)。對(duì)于系統(tǒng)中的各種薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)及時(shí)采取有效措施加以預(yù)防和控制，以提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

結(jié)語：總之，繼電保護(hù)及安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的隱患是造成大規(guī)模停電的重要原因，繼電保護(hù)、多種安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)之間缺乏協(xié)調(diào)，因此，有必要全面改善兩個(gè)主要影響因素之間的協(xié)調(diào)，以有效避免潛在的不當(dāng)行為，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。