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）

社會經(jīng)濟迅速改善，導(dǎo)致我們整個社會的城市化進程。電力越來越成為城市正常運作的必要能源，社會對電力的需求也呈上升趨勢。從這個角度來看，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)中繼電保護的隱患。因為大部分停電都與繼電保護和安全穩(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)，保護繼電器的基本價值在于預(yù)防和控制系統(tǒng)故障，以消除潛在的隱患。因此，保護繼電器能夠與安全和穩(wěn)定控制密切合作，以確保整個電力系統(tǒng)正常運行。從本質(zhì)上講，電力系統(tǒng)本身的特點是相當(dāng)復(fù)雜，其中的每一個組成部分不是相互隔離的，而是緊密結(jié)合在一起的。

二、繼電保護隱性故障分析

通常情況下，繼電保護的隱性故障與系統(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，隱藏的故障不會有明顯的影響。但在一些客觀因素的影響下，系統(tǒng)的壓力狀態(tài)會出現(xiàn)異常，從而導(dǎo)致繼電保護失靈，主要體現(xiàn)在內(nèi)部結(jié)構(gòu)裝置拒動時間選擇不合理、部分重要電路元件誤動、繼電保護系統(tǒng)運行效率下降等方面。這些問題的存在會導(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)保護軟件系統(tǒng)運行中出現(xiàn)問題導(dǎo)致的隱藏故障，如軟件版本不符合實際工作要求，軟件使用中邏輯程序錯誤；3.保護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)繼電保護的工作狀態(tài)，隱性故障可分為靜態(tài)特征故障和動態(tài)特征故障。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)，如變壓器測量回路和采樣值的有效計算，這些都是繼電保護的隱性故障。繼電保護動態(tài)特性故障主要是指在保護裝置完全滿足特定的啟動條件后，在測量故障量時，需要對邏輯保護方式進行比較，檢查閉鎖信號。這些操作中產(chǎn)生的故障都是動態(tài)故障。

三、繼電保護和安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的隱患問題

（一）對繼電保護和安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)中隱藏的缺陷認(rèn)識不足

繼電器保護和安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)是電力系統(tǒng)正常運行的兩條防線。首先，有必要澄清繼電保護裝置是否正常運行，是否能夠?qū)ΡＷo部件的故障做出功能判斷，這是繼電保護的最基本定義。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、測量、故障判別、控制策略等組成。它能穩(wěn)定大幅度波動干擾時的綜合控制設(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還是在安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)中出錯，都會造成隱患。

（二）忽略繼電保護互聯(lián)造成的隱藏缺陷

電源系統(tǒng)中的繼電器保護不僅僅是一個裝置。繼電保護裝置由測量件、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。主保護和備用保護之間的協(xié)調(diào)以及上級保護和下級保護之間的協(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)代化的時代，新能源的開發(fā)也對安全和穩(wěn)定控制系統(tǒng)產(chǎn)生影響，導(dǎo)致繼電保護系統(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，從而使整個電力系統(tǒng)無法正常運行，甚至使整個系統(tǒng)失去穩(wěn)定性。必須注意潛在的不當(dāng)行為風(fēng)險，并深入分析和研究造成這種風(fēng)險的原因。在此基礎(chǔ)上，找到相應(yīng)的風(fēng)險評估方法和一些技術(shù)分析方法，以便有效和合理地評估繼電保護系統(tǒng)的可靠性，從而發(fā)現(xiàn)風(fēng)險問題并有針對性地提高系統(tǒng)的可靠性。

（二）分析缺陷影響的方法

對于繼電保護系統(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，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)電廠繼電保護故障處理的有效策略

（一）采用高質(zhì)量的繼電器保護和自動裝置

高質(zhì)量的繼電器保護和自動裝置可以有效地保證電力系統(tǒng)的正常運行。相反，一旦劣質(zhì)產(chǎn)品進入系統(tǒng)，會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裝置和自動裝置時，必須選擇高質(zhì)量、在系統(tǒng)中運行良好的產(chǎn)品，不要過于貪婪，忽視產(chǎn)品質(zhì)量。對于一些接近其使用壽命的繼電器和自動保護裝置，必須及時更新和改造，以避免因設(shè)備老化而造成的隱患。

（二）及時更新電源組件

在電網(wǎng)管理過程中，相關(guān)繼電保護人員應(yīng)根據(jù)專業(yè)責(zé)任和相關(guān)政策，定期維護和修訂配電系統(tǒng)中不同類型的電力組件，以確保電力系統(tǒng)正常穩(wěn)定地運行。如果某個組件在電源系統(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)正常運行。更換電源系統(tǒng)中有問題的組件時，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?，在解決繼電保護過程中的問題時，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，繼電保護過程中的故障可以盡早發(fā)現(xiàn)。

（三）加強故障排除

一般情況下，安全穩(wěn)定檢查很難完全避免各種隱患，但實質(zhì)上，如果能進行一般故障排除，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)備的隔熱性能會降低，從而防止泄漏的質(zhì)量相對較差。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，電流強度會不斷變化。在一段時間內(nèi)，如果系統(tǒng)電壓過高，超過整個系統(tǒng)的額定電流，則相應(yīng)的短路風(fēng)險會很高。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)確地檢查錯誤的根本原因，則可以使用適當(dāng)?shù)拇胧﹣硐e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，需要在一個或多個系統(tǒng)上多次運行。在這一過程中，我們應(yīng)特別注意潛在的細(xì)微缺陷。如果整個系統(tǒng)達到更協(xié)調(diào)的運行狀態(tài)，則可以最大限度地提高繼電保護的總體效果。

六、總結(jié)與展望

（一）建立模型

在設(shè)計缺陷模型的過程中，建模主要采用電流保護和距離保護作為對象。對安全控制系統(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)備丟棄和故障對組件的負(fù)面影響，并在建模時注意系統(tǒng)中隱藏的缺陷對其責(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。在實踐中，應(yīng)根據(jù)影響對其進行客觀評估，評估結(jié)果應(yīng)用于輔助設(shè)備的建模。

（二）評估的風(fēng)險

繼電保護和安全控制是二級設(shè)備系統(tǒng)的主要風(fēng)險來源。目前，我國繼電保護隱患對電網(wǎng)和電網(wǎng)影響程度的評估是以風(fēng)險視角為基礎(chǔ)的。實際上，我們可以把閃電故障等基本風(fēng)險評估過程作為一個新的風(fēng)險評估因素，將二次設(shè)備故障輸入系統(tǒng)，使它們能夠參與功率計算和安全分析。同時也是今后繼電保護隱患的主導(dǎo)研究方向。從實際出發(fā)，在繼電保護和安全控制系統(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)知識模糊不清。因此，有必要對二級系統(tǒng)進行統(tǒng)一監(jiān)測和記錄，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)險評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

在實踐中，我們可以看到，雖然保護協(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、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，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。對于系統(tǒng)中的各種薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)及時采取有效措施加以預(yù)防和控制，以提高電網(wǎng)運行的安全性和可靠性。

結(jié)語：總之，繼電保護及安全穩(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、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)定運行。