继电保护运行状况评价方法

继电保护运行状况评价方法

孙强

山西省电力公司临汾供电公司 山西 临汾 041000

摘要：为了适应智能电网建设安全、高效的核心要求，对继电保护系统状态评价研究进行了综述。重点关注继电保护系统的状态划分、隐藏故障的诊断方法、风险分析三方面的研究进展，分别从诊断方法、评估模型、风险评价指标与基础数据来源等方面比较了研究成果的优缺点，指出进一步研究应围绕构建继电保护状态指标、研究在线诊断技术、提出信息接口标准等方面展开。  　　 关键词 智能变电站;运行状况;继电保护  1 引言

由于不断发展的国民经济和规模不断扩大的电力系统，在国民经济和人民生活中电力已占有极其重要的地位，正因如此，断电必然会给用户和社会造成重大的经济损失。还有，在我国不断发展壮大的电力市场中，故障停电也必然会严重损害到电力供应方的经济利益。因此供用电双方共同的迫切要求是确保电力系统运行的可靠、安全、经济运行，避免事故的发生和扩大。虽然电力市场和复杂电力系统创造了显著的经济效益，但也对电力系统的安全性带来了更加严峻的挑战。 

2 现有评价方法分析         对继电保护的运行状态进行科学评价是电力事业工作中非常基础的一项重要工作。我国传统的评价方法主要运用前苏联的“正确动作率”，但是这种方法存在一定的局限，它主要完成的工作是对继电保护装置的动作次数进行评价。这种统计方法的计算过程为：正确动作率=（正确动作次数/总动作次数）x100%。要想有效的实施这种统计方法，必须要对继电保护装置的每年变化进行有效记录和观测，当面对220kw和500kw的不同电力系统时，人们必须进行科学的划分，认真分析不同电力系统中存在的薄弱部位。另外“正确动作率”方法的运用还需要正确分析不同误动作的诱发原因，常见的有：设备的生产质量、设备的安装质量、计算质量等等，一般情况下继电保护装置出现错误动作的主要诱发原因为：设备的工作原理出现错误、元件出现不同程度的损坏、线路连接错误、缺乏有效的抗干扰能力等等。为了更好的提升继电保护装置的工作能力，人们必须要充分的分析出误动作的诱因，并以此为基础对其进行科学改进，进而使继电保护装置充分的发挥出自身的价值。

3 “正确动作率”方法的缺点         “正确动作率”主要是根据继电保护系统的运行状况，了解装置的运行情况以及保护水平，这种统计方法在应用的过程中存在一定缺点，下面笔者进行简单分析。         首先，如果是区外发生短路而导致装置出现的误动作，在评价的过程中，应反映出装置的组成是否存在问题，在统计的过程中，会将区外及短路误动作不计入正确动作，而计入到不正确动作中，这种方法可以通过统计正确动作的次数，了解保护装置的正确动作率。装置如果在固定的时间内（1 年），保护区为发生故障，但是出现了 100 次左右的区外或者反方向短路故障，则正确的动作率为“零”。这种统计的方法存在不准确的问题，而且统计数据不够详尽，有的保护装置可能已经无法运行，在统计的过程中可能显示“正确动作率”不存在问题。         其次，在统计的过程中，需要将“故障频率”反映在保护装置运行统计中，在设置“正确动作率”的统计方法时，可以写成正确动作率 =D/(D+Dm) 。         式中， D 表示故障正确动作次数， Dm表示区外故障误动作次数。如果被保护对象的故障频率较低，或者在统计的过程中保护装置内部没有出现过任何故障，正确动作率趋于零，保护装置受到了非区内故障多次冲击，但是却未出现误动作，这种情况下显示统计方法并未反应出故障，所以人们会误以为装置的保护性能较差，从而不选用这种设备，这是一种误解。         （3）再次，统计对象的数量会影响统计数据的结果，在电力系统中，如果采用同一电压等级的保护装置 10 套，而某一地区采用同一电压等级的保护装置 100 套，二者都是 1 次正确动作， 1 次误动作，但是带来的结果是不一样的。常用“正确动作率”的统计方法，二者的正确动作率都为 50%，但是两个地区的保护运行水平却有着千差万别。设备较多的地区保护装置出现故障的次数较少，而 10 套设备的地区，每 10 套就有一次区外故障动作，说明该地区的保护运行水平较低，但是采用传统的统计方法却未能显示出这一情况。

4 继电保护运行状况统计评价的新方法 　　由于被保护设备出现的故障有着多种类型，故障频率也有着千差万别，在选择评价统计方法时，一定要结合实际情况，保证统计结果的准确性，也要保证统计方法的实用性。本文结合继电保护运行的实际情况，提出了一种新的统计评价方法，其解决了传统“正确动作率”统计方法的缺陷。在具体应用的过程中，应考虑以下指标 ： 　　保护生效系数 E 　　 　　式中 DC为正确切除被保护设备的次数，次 /a;L 为同类设备一年内运行的台数，即一年内有多少台设备投入运行，台 /a。 　　保护失效系数 R 　　

　　式中 DR为应该切除而没有切除内部故障( 拒动 ) 的次数，次 /a。 　　二者差别在于是否计入 C0。从理论上讲是应计入 C，但实际运用时 C 很难界定。因为区外故障该考虑多大的范围和如何判定故障范围都很困难，甚至是不可能的。 　　继电保护的设备状态评估基于现行法规，运行和维护经验以及设备制造商的技术指标。根据设备的实际运行情况，各种类型的状态检测数据，采样数据，缺陷和异常信息等。信息量化设备的状态，以确定设备的真实性。

5 继电保护装置的状态一般可分为三种： 　　正常状态：各种继电保护装置齐全，设备运行和各种测试数据接近出厂值或切换测试值，测试数据稳定数次，允许个别数据略有偏差，无运行安全隐患和类似设备的状态与状态偏好相比较。 　　注意状态：指继电保护装置的测试数据或接近标准限值的某一状态量，但偏差不大，或者是否有一般或重要的对策工作尚未执行，或者有一般或重要的缺陷尚未消除，但短期内不会发展成事故，设备将继续运行。 　　异常状态：是指继电保护装置的测试数据或某个状态量超标的，偏差大，或者是否有紧急对策工作未执行，或者有紧急缺陷尚未消除，设备可能在任何时候发生事故，只有可以在短时间内运行或立即退役的状态。要确定继电保护装置的实际状态，有必要采用适当的科学评估方法

6 结束语 　　为保证电网的正常运行，相关人员需要对继电保护动作的状态进行统计分析。它对电网运行方式具有重要的指导作用。在继电保护的过程中，可以了解其薄弱环节和潜在的安全风险，员工可以制定改进的问题计划，以改善电力系统的功能与水平。本文介绍了评估继电保护功能状态的一些常用方法，对能源产业的发展有很好的影响。随着电网建设步伐的飞速发展，变电站数量急剧增加，继电保护技术不断更新。快速，导致操作和维护人员的工作量增加，因此在人员有限的情况下，继电器保护评估设备状态的状态，并根据设备的评估状态检查保护设备。维护，不仅降低了维护人员的工作强度，而且提高了继电保护设备运行的可靠性。

参考文献         [1]黄伟.针对电力系统继电保护的运行维护研究[J].通讯世界.2015(03).         [2]朱乃辉，钟敏伟.提高继电保护运行可靠性的技术措施[J].科技风.2012(23).