继电保护系统对一次设备可靠性的影响研究姚志伟

继电保护系统对一次设备可靠性的影响研究姚志伟

姚志伟

深南电（东莞）唯美电力有限公司

摘要：电力能源是人们生活中常用的能源类型，在人们的生活中扮演了较为重要的地位，这一能源在给人们带来了方便的同时，也带来了一定的潜在危险。为了避免这一危险，就需要对电网的可靠性进行分析，继电保护系统就是这一过程中的主要系统，分析继电保护系统对一次设备可靠性的影响，能有效的保证电网的安全可靠，本文利用马尔可夫模型来具体分析继电保护系统对一次设备可靠性的影响，对各种影响因素进行数值量化，更为科学有效的分析电力网络的可靠性，希望本文的研究能对相关各种有所帮助。

关键词：继电保护；研究；对一次设备；可靠性

前言

从目前电力网络的实际状况来看，继电保护需要进行的定量计算，但是由于电力网络内含有的电力元件较多，拓扑结构较为复杂，在具体的可靠性分析上还是存在一定的难度。在电网管理上，由于在对一次设备的管理上还是存在一定的障碍，一旦供电网络出现问题，就会出现大范围下的电力瘫痪，这会极大的影响人民群众正常的生产生活，为了尽可能的避免这一状况，就需要分析继电保护系统对一次设备可靠性的影响因素，针对性的进行解决，保证其可靠性。

1继电保护系统对一次设备可靠性影响的马尔可夫模型

本文根据一次设备和继电保护系统的运行特点，结合继电保护系统的配置方案和两种失效类型，考虑邻接保护系统的影响及一次设备、保护系统的检修状态，建立继电保护系统对一次设备可靠性影响的马尔可夫模型，如图1所示。图1中各变量含义如表1所示。应用马尔可夫方法进行可靠性分析时，做如下假设：

1）故障率及修复率为常数，其可靠度和维修度均服从指数分布。

2）两套保护系统不同时从正常状态转移到故障状态。

3）在考虑邻接继电保护系统对所评估一次设备可靠性的影响时，使用等效的故障率和修复率。

4）不考虑人为因素

马尔可夫状态空间图

2继电保护系统对一次设备可靠性的影响因素

2.1建立马尔可夫模型

在我国当下的经济高速发展的情况下，信息化的时代发展较为迅猛，随之而来的我国的电力系统的压力也会随着信息化的发展逐渐增大，电子设备的使用频繁，更新速度过快，运载能力的过大，都会导致对电力保护系统的损害。马尔可夫模型对电力的保护系统一些在使用规定内的基本情况带来一定的损失，同时也为电力系统的核心部分带来麻烦。一般情况下电力保护系统，都是有软件、硬件和电子设备组成的，硬件系统仅仅只是提供了一个运作平台，而正在实力突出的是软件系统，软件系统能通过一些综合性的运用对电力保护系统进行多方面的考虑。尤其是在分析不同的适配方案对继电保护系统一次设备可靠性的影响中，需要借助灵敏度来完成进一步分析，具体来说就是需要借助马尔可夫模型来建立三套不同的灵敏度的数学模型，包括一次设备问题的发生和解决问题的灵敏度、一次设备启动修复率的灵敏度和一次设备紧密相连的设备错误发生和修复问题的灵敏度。这三种灵敏度的数学模型，在基本定义上基本相同，通过不同的灵敏度的计算，能定量分析继电保护系统对一次设备可靠性的影响，而且也能简化复杂电力网络的整体评估过程，这也是马尔可夫模型在可靠性分析上一个重要的参数。

2.2二次回路

二次回路和一次设备相比有一个回路的信号和测量，属于一种特殊的低压回路，相对比传统的保护装置，继电保护系统在二次回路中有着比传统保护装置有着更为安全系统，能杜绝一些基本问题，保证电力系统的安全，保障继电保护系统的工作质量，对于一些二次回路的负面影响有着很好的防护效果，如果发生二次回路故障情况会在第一时间内为使用者带来警报提示，从细节上决定对二次回路进行防护，确切避免二次回路为继电保护系统带来的不必要麻烦，保障整体的继电保护系统的综合影响。

2.3软硬件装置影响

一般情况下，继电保护系统在安装方式上的选择，都有着大同小异的差别，但总体上没有较大的差距。都是通过对电子设备和软件设备、软件系统进行相互搭配，但是软件和硬件有着不同的操作理念，一旦出现软件和硬件上的失误，将会带来非常严重的后果，所在安装和日后的维护过程中要对一些线路问题，电子设备的更换都要做出及时的处理。同样的继电保护系统的安全使用也根据电子设备使用寿命有关，在我国数字化时代的来临，一些先进的继电保护系统的出现，为我国带来一定的便利，但是一些先进的继电保护系统有着很高效的软件系统，硬件系统却存在着一些不足，有着一定的安全隐患，对软件系统也带来着一定干扰，不能保障软件系统的安全。总的来说继电保护系统不仅仅是一个软件和硬件的系统，还要考虑一些综合性的因素，来保障继电系统的安全。

3提高继电保护系统对一次设备可靠性的措施

3.1提升保护装置的可靠性

世界的经济与科学技术发展越来与迅速，更多的新技术在在继电保护系统中运用，保障保护装置的安全使用与控制。新的技术对继电保护装置有着很大的延伸空间，配合网络技术的运用在保护装置中有着属于自己独特的技术的监控设备，通过网络技术和监控的远程终端相互联合，能在一时间内进行对继电保护装置进行一个有效的保护，同时利用监控设备也能够进行一个有效的保护的作用，又能对一些数据进行能够做到有效的测量，并且在对新的科学技术进行一个综合性的测试，方便新的技术更好的为继电保护系统做出更好的服务，同时也为继电保护系统带来了更好的发展前景。

3.2更多的影响先进的技术

继电保护系统需要通过较长时间的研发才能投入生产，在硬件方面要不断的突破，从实际出发为我国的继电保护系统带来更大的科学成就。通过对一些国外较为成熟的继电保护系统进行研究，结合我国的实际情况来进行调整，并将其技术进行多方面的延伸，与计算机技术进行相互融合来获取更高端的科学技术造福人类。同时在学习西方先进的继电保护系统，充分借鉴国外的先进经验，结合我国的具体情况，对一些不必要的麻烦可进行优化，使得继电保护系统方便易操作。

3.3改变传统的电力系统工作方式

电力系统是我国的基础功能重要组成部分，满足了人民群众正常的用电需求，在其具体管理上也需要进行进一步的加强和深化，尤其是在对于业务的处理和人力资源的管理等方面，还是存在一定的问题。继电保护系统能保证一次设备的运行更加可靠，而电力系统的工作人员不能仅仅是在出现问题之后的解决问题，更应该提高对电力问题上的预防措施上，面对不同的电力问题，可以在问题发生之前，做好针对性的预防措施，定时或者不定时的进行电力系统内相关设备的检查，从工作人员的意识入手，充分认识到日常检查的重要性，尽可能是将继电保护的故障危害降至最低。

4结语

综上所述，在电力网络的具体运行管理工作中，正确分析继电保护系统对一次设备可靠性的影响因素，并且做好其可靠性的管理，能较好的完成电力系统的保护，保证电力网络运行的可靠性。尤其是从目前电力网络的规模来分析，人们的用电要求越来越高，电力网络也越来越大，在一些大型的电力网络运行可靠性上来分析，马尔可夫模型能有效的针对一次设备的特点，建议可靠性分析模型，能在一定程度上、提高其可靠性，保证电力系统的安全稳定运行。

参考文献：

[1]余锦河.许超.继电保护系统对一次设备可靠性的影响研究.电力系统保护与控制.2016.03

[2]成建荣.继电保护系统对一次设备可靠性研究.电子技术与软件工程，2015.09

[3]张旒玺.基于系统功效的继电保护及控制系统可靠性研究.上海交通大学2016.09