继电保护与安全稳定控制系统隐性故障研究综述及展望

继电保护与安全稳定控制系统隐性故障研究综述及展望

胡维才

中国能源建设集团华北电力试验研究院有限公司 天津 300161

【摘要】：继电保护体系、调控安全稳定的体系,二者常常含有隐性的某一故障。突发故障时,将会带来断电,威胁区域之内的配电安全。探析隐性故障,要侧重去辨别它细分的类别,构建探析模型,识别长时段的电网影响。从现状看,安全稳定控制仍处于初始的探究之中。电厂拟定的参数、继电保护现有的水准、其余关联要素都有着某一影响。解析隐性故障,就要构建模型,采纳调研获取的成果以便详细探析,展望未来的进展走向。

关键词：继电保护，安全稳定；控制系统；隐性故障

一、隐性故障防控重要性

为了应对隐性故障，继电保护应该与安全稳定控制进行紧密合作。在实际操作过程中，由于电路系统自身的内部结构非常复杂，任何一个部分出现问题都可能会对系统的整体工作表现造成影响，而且各个区域之间并不是独立工作的，在系统运作时所有的区域都是共同协作的。所以当一个区域故障出现时，就会连带影响到周围的其他设备。隐性故障本身具有很强的隐蔽性和潜在性，所以在实际操作时，隐性故障一般来说更难以被工作人员所发现，目前发现的隐性故障例子，一般都是出现在工作人员容易忽视的区域，这些区域在检查时可能不会受到工作人员的重视。

二、继电保护与安全稳定控制系统隐性故障存在的问题

        2.1 缺乏对继电保护与安全稳定控制系统隐性故障理解

        继电保护与安全稳定控制系统是保证电力系统正常运转的两道防线，首先要明确继电保护装置是否处于正常运行状态，是否能够对保护元件的故障进行功能性的判断，这是对继电保护最基本的定义概念。而安全稳定控制系统处于电力系统的第二道防线，它是由输入、输出、通信、测量、故障判别、控制策略等部分组成，能够在出现大波动干扰时对内置的控制设备起到稳定作用，它具有的可靠性直接关系到电网安全。无论是疏忽了对继电保护，还是在安全稳定控制系统环节中出现纰漏都会引发隐性故障。

        2.2 忽视继电保护相互间联系引发的隐性故障

        电力系统的继电保护之间并不是单独的个体，继电保护装置由测量部分、逻辑部分和执行部分组成，它们相互存在一定逻辑关系，在继电保护装置中发挥着不同作用，并且在各装置间距离设置也常常出现纰漏，定值间配合不合理，如距离2段或3段定值不满足选择性，主保护与后备保护之间、上下级保护间配合不协调，也是导致隐性故障的重要原因。而当今趋势对继电保护间的配合意识不强，面对复杂的电网故障突发时，不能够准确判断故障原因所在，这也是隐性故障产生原因之一，因此发生重大事故，后果不堪设想。

        2.3 继电保护与安全稳定控制系统间缺乏协调产生的隐性故障

        继电保护与安全稳定控制系统之间配合不协调是造成电力系统故障的重要原因，其表现在电网参数设置不合理。另外，在当今科技日益更新的时代，新能源开发对安全稳定控制系统也造成影响，从而导致继电保护与安全稳定控制系统装置失去作用，引发隐性故障，给国家利益带来影响。

三、继电保护与安全稳定控制系统隐性故障处理

        3.1采用高质量继电保护和自动装置

        质量好的继电保护和自动装置能够有效保证电力系统的正常运行，反之，质量差的产品一旦进入系统中运行，将会造成电力系统中出现各类隐患问题，容易造成电力系统连锁故障的发生。因此，电力企业在采购继电保护和自动装置时一定要选用质量过硬，在系统内运行情况良好的产品，切不可贪便宜而忽视产品的质量。对一些临近使用寿命的继电保护和自动装置，要及时进行更新改造，避免因设备老化而出现隐性故障。

        3.2排查故障根源

        一般情况下，安全稳定控制都很难彻底避免多样化的隐性故障存在。然而实质上，对此如果能开展全方位的故障排查，就能因地制宜消除潜在的故障可能性。从目前的现状来看，隐性故障根源就在于电流过热、空气湿度较大或者电路过流等。在整个的电力系统中，如果电压表现为恒定的状态，那么一旦出现了较大的过电流则会引发较小的电阻，进而埋下了短路的隐患。在瞬时的状态下，电线很可能承受了超出最大限度的电流负荷。在特定的空间中，如果水汽已经接近了饱和状态，那么将会削减装置本身的绝缘性，因此表现为相对较差的漏电保护质量。除了上述要素之外，电路过流也容易引发隐性故障。在串联电路或者并联电路中，电流强度都处在不停变化的状态中。在某个时间段里，系统如果表现为过大的电压，以至于超出了整个系统的额定电流，那么与之相应的短路风险就会变得很高。因此，隐性故障与电路过流之间也具有密不可分的联系。如果能够精确排查故障根源，就能运用适当的措施来消除故障。

        3.3及时更新电力元件

        在管理电力网络的过程中，相关的继电保护工作人员要在岗位职责和有关政策的基础之上，定期对变配电系统中不同种类的电力元件进行维护和检修，以确保电力系统正常稳定的运行。假如在电力系统中某一个元件发生了故障，必须要尽快予以解决，以维护电力系统的有序进行。在替换电力系统中有问题的元件的时候，继电人员首先就要对元件的功能和质量进行检验，同时使用安全的安装措施进行安装。由此可以看出，在解决继电保护过程出现的问题的时候，采用更新元件的方式可以大大减轻甚至消除电力系统故障带来的损失，也可以尽快发现继电保护过程中的故障。

        3.4密切结合安全稳定控制与继电保护

        经过分析可知，安全稳定控制系统与继电保护二者具有不可割裂的内在联系。由此可见，防控隐性故障的关键应当落实于继电保护以及系统安全稳定控制，确保全面提升整个系统具备的安全性能。在具体操作时，技术人员有必要关注各个时间段的运行状态，借助智能化与信息化的手段来收集与之有关的运行信息。在开展合理论证的前提下，就能从根源上减轻故障威胁并且增强了协调性，进而避免电力企业承受过高的风险或者损失。有关部门及其人员有必要运用多样化的措施来普及隐性故障的基本常识，确保更多人都能意识到隐性故障带来的危害，从而自觉防控上述故障的产生。

四、继电保护与安全稳定控制系统故障排除的展望

        4.1构建可靠的参考模型。在智能化技术的支持下，技术人员可以对继电保护和安全控制系统结构进行必要的优化，结合故障类型构建可靠的参考模型，从而将隐性故障评估过程中的具体数值输入到参考模型中，提高故障排除的工作效率。

4.2完善必要的评估机制。为了减少继电保护和安全控制装置中存在的安全隐患，降低隐性故障的发生率，需要完善必要的评估机制，在运算流程中加入新因子，增强系统数据处理的有效性。③注重研究工作的适用性。在探析隐性故障的过程中，技术人员应增强不同时段的防控意识，及时找出系统运行中存在的潜在风险，将重要的研究成果运用到实际中，提高系统实际工作的安全性和可靠性。

        结束语

        综上所述，通过对继电保护和安装系统隐性故障的研究分析，继电保护和安控装置作为二次设备，是电网运行风险的重要来源，需要对继电保护隐性故障进行风险评估，通过建模等方法找出风险因素，对测试人员进行培训，提高他们的综合素养，严格按照相关的电力规章制度来进行操作，加强系统的维护工作，避免安全隐患的发生。

        参考文献

        [1]田园,胡炎. 计及保护和断路器动作不确定性的隐性故障检测模型[J].电网技术,2019,(09):2896-2903.