提高继电保护运行可靠性的技术措施

【摘 要】随着我国电力系统的发展，　目前提高继电保护的运行可靠性十分必要。本文从继电保护技术特点出发详细分析了继电保护装置的可靠模型以及功能可靠性的研究，同时，提出了进一步完善继电保护系统的可靠性措施，对于目前继电保护系统可靠性的分析研究具有借鉴意义。

【关键词】设备可靠性；继电保护系统

1.研究背景

2010年度我公司召开了技术监督会议，详尽地总结了去年技术监督的工作任务和经验，并且安排部署了今年技术监督的各项具体工作。在领导重视，大力支持下，我们通过各部门的共同努力，全体技术监督人员积极贯彻电力公司及我局的生产部署同要求，强化责任分配，强化隐患治理，进一步地开展了各项技术的监督，具体实施了作业的标准化，发挥技术监督工作对整个电网安全的保障功能，　很好地完成技术方面各项工作。行业技术监督的工作是整个电力生产以及电网发展基础性的任务，实施完善、科学的技术监督工作，是有效加强继电设备状况评估，保证生产“可控、能控”的关键手段，对于公司确保整个电网安全稳定、正常运行以及快速发展具有举足轻重的意义。

继电保护装置则是由具有自动反应机构的特殊继电器组成的，　它是一种自动装置，任务在于当电网发生短路故障之时，有选择性的、目的性、快速自动断开所被保护的元件来防止扩大事故范围，当电网发生非正常的工作情况，可以发出报警信号引起技术人员注意，以消除不正常的危险的状态。而目前的电力系统结构发展到非常复杂，发生事故特别是复杂事故可能性也随之增大，保证电力系统运行的可靠性由继电保护装置完成，成为了关键的问题。

2.可靠性衡量指标

继电保护的可靠性是该系统在一定范围内在任何其应该保护动作的情况时，它不应产生误动作。当发生动作的故障之时，它不应拒动作。电力系统继电保护装置的可靠性的指标关键采用以如下个指标当做衡量继电保护常用指标：

（1）不正确动作率Pe。Pe包含误动率Pe1，（它包含正方向故障误动作率Pel1以及反方向故障误动率Pe12），还有正常运行的误动率Pe2，以及拒动率Pe3。

（2）正确动作率Pc。Pc包含有区内故障的正确动作率Pc1，正方向和反方向故障正确的不动作率Pc2以及正常运行正确的不动作率Pc3。

3.继电保护技术措施

3.1利用故障分量的继电保护技术措施

我国上世纪以来开展暂态行波方案用于继电保护研究，发展了继电保护技术中积极利用故障暂态的新方法。通过以上情况表明，　发掘和利用新故障信息对于继电保护的发展有分厂重大的意义。微机在继电保护方面的应用为获取识别故障信息制造了非常有利的条件，出故障信息故障分量的实际应用，同时促进继电保护技术更深一步的发展。

故障分量是电网继电故障信息的表现，继电非故障的状态包括系统振荡、正常运行、两相运行等等。继电故障分量有以下特征：

（1）故障点电压的故障分量是最大的，而系统的中性点处电压是零；（2）故障分量一般是独立于非故障状态的，却仍受整个系统运行方式影响；（3）非故障状态下通常不存在故障分量电流电压；（4）保护装设处电流电压在故障分量之间相位是由系统中性点到保护装设处之间的阻抗决定的，　不受到整个系统短路点过渡电阻影响。故障分量的信息可以确切反映出故障的具体信息，所以可以在继电保护的技术中使用识别故障。到目前为止，故障分量的分析在继电保护中使用于方向元件、启动元件、差动保护以及距离保护的各项纵联保护中，这些都对提高保护指标起到很显著作用。

3.2自适应过电流保护

自适应的继电保护可以克服型传统保护存在的某些问题。自适应的继电保护现在还处在初级阶段，但是目前的分析和研究成果已有力地证明了自适应保护的优越性。因为传统过电流保护一定是按照最大负荷电流进行整定的，这样就限制到保护灵敏度。自适应与传统过电流保护有所不同，自适应能够根据具体的负荷电流变化自动地实时地改变过电流保护整定值。最大负荷电流情况下，具体过电流保护整定值是IDz=KIHmax。正确积极的过电流保护十分有可能更快地更灵敏切除故障。

3.3小波变换在继电保护中的应用单纯的频域分析法以及单纯时域分析法全部都不能精确描述类似于暂态行波的非平稳信号。所以就要研究一种新的信号表示方法，要求能够在整体上正确提供信号主要参数，并能提供任局部时间信号变化的剧烈程度。目前研究的小波分析法能满足以上要求。利用小波变换模极大值理论以及奇异性检测提出了实现选相方法和故障起动，此方法主要有点是快速和可靠。因此，小波变换分析将应用在快速检出行波信息方案，为此检测方案提供有效工具。并且基于小波变换继电装置具有巨大优越性。

4.继电保护技术发展趋势

继电保护技术发展趋势和方向是向网络化，计算机化，智能化，控制、保护、测量以及通信一体化的方向发展。而电力系统对计算机保护的要求除了基本功能外，还要全部具有大容量的故障信息以及相关数据长期存放的空间，此外，还有快速处理能力和强大通信功能。除了纵联保护和差动外，其他继电装置都只能反应出保护装置安装处电气量。而继电保护作用只限于切除有关故障元件，这主要是由于数据通信手段不够先进。国外已经提出系统保护概念，这概念主要指安全的自动化装置。对于目前的非系统保护，保护装置的实现杜宇计算机联网也很大的价值。继电保护可以得到系统故障信息越多，对实际故障性质和位置的判断检测就也越准确。在实际的继电保护网络化条件下，整个继电保护装置实质上就是电力系统计算机网络中的智能终端。这个终端可从网上得到电力系统运行故障的实际信息和有关数据，同时也可将获得的被保护元件数据信息传送给控制中心或者网络中的任一终端。所以每个计算机保护装置不仅仅能够完成继电保护的任务，　并且在无故障的运行下还能够完成控制、检测以及通信的强大功能。

5.总结

随着目前继电保护科学，保护设计以及继电器制造工业技术队伍从无到有，不断壮大。在将近10年时间里我国这项事业完成某些先进国家近半个世纪完成的工作。电力系统也在高速发展，计算机和通信技术不断进步，因此，继电保护技术的发展面临着机遇和挑战。它的发展将出现一定的突破和应用方面革命。一定会由数字时代进一步跨入信息化的时代，并且发展到崭新水平。未来我国电力系统的继电保护技术会以新姿态走在世界继电保护行业的前列。