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摘 要:随着我国社会经济的快速发展,城镇化进程的日益加快,我国用电需求也越来越多,为了保障我国用电安全,需要对电力系统中继电保护隐性故障进行研究分析,因为多数的大停电事故多是因为继电保护与安全稳定控制系统存在的隐性故障所导致的,所以,本文针对继电保护的隐性故障进行了研究分析,从隐性故障的分类、对电网的影响分析方法和检测措施等方面进行了详细的介绍,提出了安全稳定控制系统在测量、定值和通信中存在的隐性故障,指出了以后隐性故障研究方向包括了安全控制系统配合隐患问题以及二次设备运行管理等方面。
关键词:继电保护;安全稳定控制;隐性故障;停电事故
1 概述
电力系统大规模停电事故多由继电保护隐性故障及安全控制装置的隐性故障所引起,所谓隐性故障,顾名思义,指的是具有一定隐蔽性的故障,通常由装置自身缺陷或者人为的操作失误导致的隐患,从而影响了电力系统的正常运行,例如接地短路、电压大幅跌落、恶劣的环境等,这些都会导致安控装置、电源误切或者控制措施不当,致使电力系统的大面积停电,造成了国家经济的损失,尽管发生以上概率事件比较小,不过只要发生一次,那么所造成的社会影响和破坏是极大的,因此,对于隐性故障的监控不容忽视。
2 继电保护隐性故障分析
继电保护隐性故障作为继电保护系统的固有缺陷,其在正常运行过程中,不会对系统带来任何影响,只有当系统处于非正常压力时,装置拒动或者不正确的断开某电路元件,这样才会导致继电保护的失灵,造成大面积的停电事故。
继电保护的隐性故障原因主要有以下几个方面,装置元件损坏等硬件故障;软件版本错误、保护逻辑错误等软件系统错误;保护定值不合理;暴风雪等恶劣环境造成的隐性故障;人为操作引发的隐性故障。
致使继电保护设备隐性缺陷的因素有很多,除了人为的操作失误、设备自身的原因外,还有一些是软硬件系统无法适应当时电网的运行方式。
3 隐性故障造成的影响及研究方法
在电力系统三道防线中,继电保护属于第一道,所以一定要有一定的可靠性,如果电网的运行状态存在问题,容易导致继电保护隐性故障的发生,这样会导致系统的无法运行,甚至是整个系统失稳等,对于隐性故障存在的风险,应该对这些造成的风险影响因素进行深入研究,提出相关的风险评估方法,结合现有的技术及分析方法,对继电保护系统的可靠性综合评估,通过故障树分析法分析继电保护隐性故障所产生的连锁反应,此外,可以通过元件重要度分析法来分析系统的可靠性,辨识出系统中的关键元件,有针对的提高系统的总体可靠性。
针对保护隐性故障对系统造成的影响,还可以通过仿真分析的方法,借助仿真分析工具,模拟电力系统的运行状态,通常适用于不经常发生的事件频率和概率。在保证均值不变的情况下采用比原始概率大的概率值进行仿真,从而增大连锁故障发生的可能性。
隐性故障的监控也是防范保护系统隐性故障发生的重要方法之一,通过影响隐性故障的关键线路辨识,采取相应的抑制故障措施,减少大规模停电发生的概率。
在筛选事故时,可能会暴露出系统连锁故障的隐患,针对系统中的脆弱线路进行找出来给予辨识并且给予关键保护,这样可以控制回路的隐性故障。
4 安控装置隐性故障分析
结合日常多年的工作经验,安控装置隐性故障主要表现在以下几个环节:分别是测量、策略、定值、通信和表决模式等。
4.1 测量
在对安控装置进行测量过程中容易发生电压互感器断线事故,致使隐性故障的发生,此外,测量误差和回路芯片失效也会导致装置误动作。
4.2 策略
安控装置的策略主要有“离线决策方式”和“在线预决策方式”,如果该测量无法适应电网的实际运行方式将会造成安控装置误动作,从而造成故障的进一步扩大。
4.3 定值
装置的定值决定了装置的功效,和被监控对象是否快速识别故障类型有着密切联系,如果定值不合理,将影响安控装置的安全和电力系统的稳定。
4.4 通信
安控装置的构架通常应集合系统的规划及控制的范围来给予功能的配置,对多个厂站的通信通道及接口设备进行协同工作,从而实现区域的安全控制,如果通信存在故障,将会导致信息无法传送等问题,致使安装装置的误动。
4.5 表决模式
安控系统的设计采用了冗余设计法,这样可以提高安控系统的可靠性及安全性。表决模式的选择直接影响着安控系统防误动和防拒动的特性,冗余设计过程中应充分的考虑安控系统控制出口逻辑的表决模式类型。
5 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]赵丽莉,李雪明,倪明,程雅梦.继电保护与安全稳定控制系统隐性故障研究综述及展望[J].电力系统自动化,2014,22:128-135.
[2]张晶晶.保护系统的隐性故障相关问题研究[D].合肥工业大学,2012.
[3]董雪源.基于互联网技术的电力系统广域保护通信系统研究[D].西南交通大学,2012.
[4]周泽昕,王兴国,杜丁香,李岩军,李明.过负荷状态下保护与稳定控制协调策略[J].中国电机工程学报,2013,28:146-153+22.
[5]陈德树.电力系统继电保护与安全稳定控制的外围相关技术[J].电力系统自动化,1989,04:17-19+23.
关键词:继电保护;安全稳定控制;隐性故障;停电事故
1 概述
电力系统大规模停电事故多由继电保护隐性故障及安全控制装置的隐性故障所引起,所谓隐性故障,顾名思义,指的是具有一定隐蔽性的故障,通常由装置自身缺陷或者人为的操作失误导致的隐患,从而影响了电力系统的正常运行,例如接地短路、电压大幅跌落、恶劣的环境等,这些都会导致安控装置、电源误切或者控制措施不当,致使电力系统的大面积停电,造成了国家经济的损失,尽管发生以上概率事件比较小,不过只要发生一次,那么所造成的社会影响和破坏是极大的,因此,对于隐性故障的监控不容忽视。
2 继电保护隐性故障分析
继电保护隐性故障作为继电保护系统的固有缺陷,其在正常运行过程中,不会对系统带来任何影响,只有当系统处于非正常压力时,装置拒动或者不正确的断开某电路元件,这样才会导致继电保护的失灵,造成大面积的停电事故。
继电保护的隐性故障原因主要有以下几个方面,装置元件损坏等硬件故障;软件版本错误、保护逻辑错误等软件系统错误;保护定值不合理;暴风雪等恶劣环境造成的隐性故障;人为操作引发的隐性故障。
致使继电保护设备隐性缺陷的因素有很多,除了人为的操作失误、设备自身的原因外,还有一些是软硬件系统无法适应当时电网的运行方式。
3 隐性故障造成的影响及研究方法
在电力系统三道防线中,继电保护属于第一道,所以一定要有一定的可靠性,如果电网的运行状态存在问题,容易导致继电保护隐性故障的发生,这样会导致系统的无法运行,甚至是整个系统失稳等,对于隐性故障存在的风险,应该对这些造成的风险影响因素进行深入研究,提出相关的风险评估方法,结合现有的技术及分析方法,对继电保护系统的可靠性综合评估,通过故障树分析法分析继电保护隐性故障所产生的连锁反应,此外,可以通过元件重要度分析法来分析系统的可靠性,辨识出系统中的关键元件,有针对的提高系统的总体可靠性。
针对保护隐性故障对系统造成的影响,还可以通过仿真分析的方法,借助仿真分析工具,模拟电力系统的运行状态,通常适用于不经常发生的事件频率和概率。在保证均值不变的情况下采用比原始概率大的概率值进行仿真,从而增大连锁故障发生的可能性。
隐性故障的监控也是防范保护系统隐性故障发生的重要方法之一,通过影响隐性故障的关键线路辨识,采取相应的抑制故障措施,减少大规模停电发生的概率。
在筛选事故时,可能会暴露出系统连锁故障的隐患,针对系统中的脆弱线路进行找出来给予辨识并且给予关键保护,这样可以控制回路的隐性故障。
4 安控装置隐性故障分析
结合日常多年的工作经验,安控装置隐性故障主要表现在以下几个环节:分别是测量、策略、定值、通信和表决模式等。
4.1 测量
在对安控装置进行测量过程中容易发生电压互感器断线事故,致使隐性故障的发生,此外,测量误差和回路芯片失效也会导致装置误动作。
4.2 策略
安控装置的策略主要有“离线决策方式”和“在线预决策方式”,如果该测量无法适应电网的实际运行方式将会造成安控装置误动作,从而造成故障的进一步扩大。
4.3 定值
装置的定值决定了装置的功效,和被监控对象是否快速识别故障类型有着密切联系,如果定值不合理,将影响安控装置的安全和电力系统的稳定。
4.4 通信
安控装置的构架通常应集合系统的规划及控制的范围来给予功能的配置,对多个厂站的通信通道及接口设备进行协同工作,从而实现区域的安全控制,如果通信存在故障,将会导致信息无法传送等问题,致使安装装置的误动。
4.5 表决模式
安控系统的设计采用了冗余设计法,这样可以提高安控系统的可靠性及安全性。表决模式的选择直接影响着安控系统防误动和防拒动的特性,冗余设计过程中应充分的考虑安控系统控制出口逻辑的表决模式类型。
5 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]赵丽莉,李雪明,倪明,程雅梦.继电保护与安全稳定控制系统隐性故障研究综述及展望[J].电力系统自动化,2014,22:128-135.
[2]张晶晶.保护系统的隐性故障相关问题研究[D].合肥工业大学,2012.
[3]董雪源.基于互联网技术的电力系统广域保护通信系统研究[D].西南交通大学,2012.
[4]周泽昕,王兴国,杜丁香,李岩军,李明.过负荷状态下保护与稳定控制协调策略[J].中国电机工程学报,2013,28:146-153+22.
[5]陈德树.电力系统继电保护与安全稳定控制的外围相关技术[J].电力系统自动化,1989,04:17-19+23.