继电保护风险评估及可靠性探究

【摘要】经济的快速发展一定程度上推动了电力事业的发展，继电保护作为电力运行安全的一个重要组成部分，在电网运行的不断扩大和复杂的情况下也就显得越发重要。正确的评估继电保护的风险，才能有效的做好保护装置的选择和配置。

【关键词】继电保护；风险评估；可靠性

1、电网运行中的继电保护基本原理

要想做好继电保护工作，就必须对目前电网运行中的继电保护的基本原理进行分析，一般来说，我国电网中的继电保护的基本形式为：继电保护装置在电网运行的过程中，发现电量电流的突然异常变化、电压电阻的突然增大或变小等问题后，及时的进行自动的应急切断线路处理，以此来保护整个电路系统的正常运行。

由以上的继电保护的工作原理我们可以看到，电网的继电保护在运行的过程中还是存在一定的风险的，一旦继电保护装置对电流、电压、电量的测定有误时，就会出现误判，也就会进行电源的切断，这种情况下不仅会影响正常的供电，还会引发一定的安全事故。

2、继电保护运作的风险可能

既然继电保护的运行存在一定的风险，有关部门和单位在使用该装置前，就必须对可能产生的风险进行评估和预测，以此来推测可能产生的危害，并做好预防工作。因为风险产生的方式是多样的，不是单一的，不同的继电保护运行风险有可能组合出现。一般来说，在进行风险分析的过程中，主要应用的公式为R=P·I，R表示的是运行风险，P表示该风险所可能产生的概率，I表示该风险发生的后果。

对于运行中的电力系统来说，继电保护的意义在于它的选择性、灵活性、及时性和可靠性几个方面，也就是说在对线路进行切断时，要同时实现这几个原则，才能实现安全的继电保护。首先，选择性指的是一旦电网的运行出现问题，继电保护可以及时的筛选出出现问题的线路部分，其次，灵活性指的是继电保护装置可以在故障发生的第一时间进行故障讯息的接收，并作出反应；再次，及时性指的是继电保护装置能够在电网故障的第一时间作出正确的处理，避免事故的发生或者扩大；最后，可靠性也较安全性，指的就是继电保护装置在故障发生时能够有效的保护电网的运行安全，并且在电网正常运行的过程中，不作出错误的制动行为。

2.1对继电保护的定值进行风险预测

上文中我们了解到继电保护的运行要通过对继电保护的固定数值进行判断来实现，所以在定值的设定的过程中，也存在一定的风险，因为电网运行的变化性决定了这些安全数值并不是一成不变的。一般来说，继电保护的定值存在以下三种情况：第一种，继电保护的既有定值不能达到继电保护的运行灵敏度的要求，也就是继电保护的定值设定的低于安全标准，这样会使继电保护装置无法正常发挥其职能；第二种，继电保护的定值不能满足继电保护过程中的选择性，也就是说高于基点保护的安全标准，容易造成越级跳闸，这样也不利于电网的正常有序运行。第三种，继电保护的定值的设置不能满足电网运行的最大负荷的需要，也就是说不能够针对电网的运行情况进行调整。这些问题都使得电网运行中的继电保护存在风险，危害了电网运行的安全。

在对继电保护的定值进行设定的过程中，一定要测定固定的隐患范围，也就是说要根据不同的风险情况，对定值的设置进行调节，只有这样，才能使得继电保护可以适应电网运行的复杂情况。

2.2继电保护硬件系统的风险评定

对于继电保护的硬件系统来说，风险主要存在于设备的内部缺陷，也就是说设备的功能的风险，主要表现为以下几个方面：第一，系统发生故障时，可能由于继电保护某些硬件存在问题而产生拒动；第二，当系统发生故障时，由于继电保护某些硬件存在问题导致其它硬件产生保护误动；第三，即使在系统没有发生故障的情况下，也可能由于电网运行状态不同，由继电保护系统的硬件问题而导致保护误动。因此，当故障点由于继电保护硬件缺陷而发生不正确的保护动作，对相邻设备的误动概率会增加，可能会产生连续的不正确的继电保护动作，从而引发事故。

3、继电保护的可靠性

继电保护的可靠性就是能够在电网正常运行的情况下，不发生误动，不作出错误的操作。对继电保护的可靠性进行研究，不但要使继电保护在故障发生时实施可靠的保护动作，做到不拒动不误动，而且要对继电保护系统的缺陷情况进行监测，统计其缺陷信息，因为即使是很小的缺陷也可能影响继电保护的保护功能，甚至可能造成拒动和误动。充分利用监测到的缺陷信息，进行深入的研究分析，可以作为对继电保护可靠性进行评估的重要依据之一。

对于继电保护的可靠性进行评估，应该从可能性和后果两个方面进行充分评估。继电保护可靠性的评估体系利用相应的可靠性模型，综合考虑各种影响因素后进行评估分析。

目前在对继电保护的可靠性进行分析时，常用的模型有故障树解析法。故障树解析法从继电保护系统的故障模式出发，利用瞬间抓拍技术，进行推理。这种模式存在着很多不足，因此目前较为广泛采用的是成功流法，即GO法。这种模式是从系统的结构出发，仿真模拟系统部件之间的逻辑关系和分析数据，使分析更为直观。

4、总结

电力系统中对继电保护的可靠性研究总体上可以概括为三个阶段，即确定性评估、概率评估、风险评估。其中，确定性评估基本上是对较为严重的事故进行评估，其评估效果非常保守。而概率法是主要考虑了事故发生的概率，但对事故可能造成的后果没有充分考虑在内，因为即使概率很小的事故，如果会造成严重的后果，也应该对其进行评估。风险评估是确定性评估和概率评估的延伸，它除了考虑概率外，也能将概率以外的安全指标考虑在内。为提高继电保护的风险评估的准确度，增强继电保护运行的可靠性，应对继电保护风险评估及可靠性进行更深入的研究。