电力工程师论文继电保护可靠性及风险评估研究

　　在电力系统的运行中，继电保护是非常重要的。继电保护主要是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。本文是一篇电力工程师论文范文，主要论述了继电保护可靠性及风险评估研究。

　　【摘要】目前，电力系统故障的含义正在日益扩大，倘若无法及时地对电力风险故障加以妥善的解决，则必定会给发展社会经济造成诸多的影响。所以为了确保社会经济以及电力能源的更好发展，必须对继电保护系统进行适当的风险评估，还必须切实做好继电保护装置的保护工作。本文对继电保护的可靠性及评估继电保护可靠性的指标进行了介绍，对影响继电保护可靠性的原因进行了分析，并探讨了相关的继电保护系统风险评估。

　　【关键词】继电保护,可靠性,风险评估

　　引言

　　继电保护是在对电力系统运作进行监测的过程中，根据电压非正常减小、电流量非正常加大或测量抗阻不正常等电气量的改变来对所保护的单元是否处在正常运作状态加以判定，倘若察觉出现故障，要依据对故障种类及故障出现点的判定来自动实施切断对应故障点的操作，以确保电力系统得以安全地运作，同时及时地将警报信号传递给值班工作人员。由于有某些安全风险存在，倘若判断错误，实施了错误的保护操作，那么极有可能造成严重的电力事故。

　　1继电保护的可靠性及评估继电保护可靠性的指标

　　1.1继电保护的可靠性

　　继电保护的可靠性就是指当需要某些动作时其必定会实施动作，而不需要动作时则坚决不会实施动作，确保不会发生动作错误或拒绝动作的现象[1]。简单而言，其本质目的就是为了确保电力系统的正常运作，倘若处在保护区域内的电气设施的某些地方出现了问题，继电保护就是会马上传递出信号或警报，并自动跳闸，以便将故障点阻断，这也就是所谓的继电保护的可依赖性;倘若被保护范围内的电气设施没有出现问题，电气设施处在正常的工作状态，继电保护绝对不会在没有任何选择的情形下实施不正确的动作，这也就是所谓的继电保护的安全性。另外尽管导致继电保护系统中不正确的动作或拒绝动作出现的因素不一定是由于继电保护系统中潜在的某些小漏洞，可是研究继电器的可靠性也必须对继电保护系统本身存在的漏洞信息的统计，因为它会在很大程度上阻碍继电保护系统额定任务的顺利完成。所以，由于继电保护系统很容易发生不正确的动作、拒绝动作以及漏洞等，我们必须收集并整合那些漏洞信息，以便将其当作评估继电保护装置可靠性的一个层面，并进一步全方位地对其加以解析。目前对继电保护的可靠性进行测算的办法主要包括状态空间法、CO法、故障树法以及Markov模型法等[2]，而且不管是站在运行角度来预估短期风险，还是站在长期平均可靠性的角度来预估继电保护的风险，都必须分别站在后果及可能性两个层面来全方位、充分地预估可能发生的各类情况。

　　1.2评估继电保护可靠性的指标

　　根据继电保护系统装置的工作原理可以发现，体现继电保护可靠性的最关键的两个方面就是不正确的动作以及拒绝动作，因此应当围绕这两个方面来制定电力系统功能可靠性、设备可靠性以及电力系统完整度等方面的电力系统的可靠性指标，可制定以下几个标准来评估继电保护可靠性的指标：①概率表示，其是指在额定的时间或规定的时间范围内，电力元器件、设施或系统可以完成额定功能的机率;②时间表示，其中MTTF是指从应用电力设施到电力设施出现故障的平均时间，而MTBF是指故障的平均时间等;③频率表示，其是指在某些特定的时间内电力设备元器件的非错误动作和动作资料总和之间的次数比，或是某些特定的时间内可以计算出来的可修复性系统。另外，制定继电保护可靠性指标的时候，除了应当充分考虑继电保护装置本身的功能之外，还必须能够充分体现出继电保护装置的环境条件和特殊的使用条件。

　　2影响继电保护可靠性的原因

　　2.1继电保护装置本身潜在的质量缺陷

　　有些继电保护装置的生产厂家出于对经济利益的考虑，时常会制造一些不符合质量标准要求的产品，从而导致继电保护装置出厂时在调试及配置方面就有许多缺陷存在，另一方面，企业的工作人员在许多时候贪图方便，时常在安装及验收继电保护装置的过程中会省去二次检查这一工作环节，进而给继电保护装置的可靠性埋下了安全隐患。

　　2.2电磁波干扰

　　近年来，电力系统中应用比较广泛的一种继电保护方法就是微机保护装置，其不仅拥有较高的正确性，而且也极易操作，根据目前的发展态势而言，日后它极有可能会取代其他保护装置。然而它也存在着一定的缺陷，那就是在运作微机保护装置的过程中会产生电磁场，而电磁波的干扰会极大地影响继电保护的可靠性。

　　2.3继电保护装置的硬件方面

　　不管是全数字化的保护装置，还是微机保护装置，它们的实质都是一个包含许多软件和电子设备的有机整体[3]。因此，倘若电子设备有老化现象出现，或是受到损毁，都会极大地影响继电保护装置以及系统特定条件下规定功能的完成能力。譬如，全数字化的保护装置与微机保护装置相比，它的硬件结构相对更加简单，然而由于全数字保护装置当中存在着许多的光纤输入接口以及输出接口，因此，其在继电保护可靠性方面也面临着更多的问题，倘若光口因为发热等因素而发生损毁，必将直接干扰保护跳闸的输出以及采样值的输入。另一方面，继电保护的硬件系统可靠性还会因运作环境以及运作维护水平而受到一定的影响。譬如灌封材料、密封化合物、运作环境中的温度、元器件的涂层以及填充料等会因不断改变的温度而相继发生涂层龟裂、掉落，或者外壳全部开裂或外漏等现象，从而使元器件的电性能被大大地降低。各种材质的产品会随着不断改变的温度而发生各种迥异的情况，相应的其给继电保护装置以及系统可靠性带来的影响也是存在着差异的。倘若系统的运作环境不干燥，会导致继电保护装置的机械性能和化学性能出现变化，譬如密封产品的密封性减弱、机械强度降低或机体膨胀等。图1为继电保护组成方框图。

　　2.4继电保护装置的软件方面

　　假如说继电保护装置的硬件为实现保护功能搭建了一个平台，则软件算法就是实现保护功能的关键，换言之就是继电保护系统的正常运作能否实现在一定程度上取决于软件的可靠性，而应用系统、原理性能、设计软件以及输入系统等原因都会在很大程度上干扰软件的可靠性。

　　3继电保护系统风险评估

　　评估风险事件出现之后带来的损失及影响就称之为风险评估，其除了包括对事故出现后可能造成的后果的评估之外，也包括对出现风险事故的机率的评估[4]。事实上，风险评估主要是对评估风险事故所带来的消极影响，同时在对风险事故所造成的后果及风险事故出现机率加以全面考虑的基础上对概率分析办法及确定性分析办法加以拓展，这样不仅可以实现对某个设备进行评估，也可以实现对整个系统进行评估。目前模拟法及解析法是评估电力系统风险过程中使用较为广泛的方法，与其他评估风险的办法相比，以上两种办法的可靠性更高。尽管解析法的模拟精确度较高，逻辑关系也相对比较明确，且概念也比较清楚，可它并不适用于评估那些较为繁杂的系统的可靠性，因为其在建立数学模型时存在着一定的难度;而原理相对较简单的模拟法不会受到过多的限制，其比较适合用来评估大型系统的可靠性。因此，在具体的使用过程中，通常需要把这两种办法结合起来使用，以得到更加精确的评估结果。

　　4结语

　　站在短期的角度而言，能否安全且稳定的供应电能会对人们的正常生活及生产造成直接的影响，而站在长远的角度而言，电能能够有效地推动整个社会及经济的进步与发展。所以，对继电保护可靠性及其风险评估进行研究具有重要的现实意义。

　　参考文献

　　[1]张怀玉.继电保护可靠性及其风险评估研究[J].中国新通信，2015(23).

　　[2]刘飞快.继电保护可靠性及其风险评估研究[J].价值工程，2014(15).

　　[3]苗建勋，武毅，孙洪玉，宋丽洁.继电保护可靠性及其风险评估研究[J].电子制作，2014(06).

　　[4]潘万鹏，房艳.继电保护可靠性及其风险评估研究[J].黑龙江科学，2013(12).
　　电力工程师论文投稿期刊推荐《中国电力》是国家中文核心期刊、中国科技核心期刊、中国科学引文数据库（CSCD）核心期刊和 RCCSE中国核心学术期刊（A），曾多次在全国性和电力系统的期刊评比中获奖，2004年荣获第三届“国家期刊奖”，2001年进入“中国期刊方阵”的双效期刊，被英国《科学文摘》（SAINSPEC）、俄罗斯《文摘杂志》（AJ of VINITI)、美国《剑桥科学文摘》（CSA）收录，并且是中国科技论文统计源期刊、中国科技文献数据库收录期刊、中文科技期刊数据库收录期刊、中国期刊网收录期刊、中国电力报刊协会优秀期刊。