电力系统继电保护的可靠性研究.pdf

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1、第3 0 卷第7 期煤炭技术v 0 1 3 0，N o 0 72 0 1 1 年7 期C o a lT e c h n o l o 耵J u n e，2 0 11电力系伤继电保护的可磊住研宓张r 兀(华北电力大学(保定)电力工程系，河北保定0 r 7 1 0 0 0)摘要：对电力系统发挥重要作用的继电保护。随着我国电力建设规模的不断扩大、电网的日益复杂化，其在电力企业安全生产中的地位越来越重要。目前，国内外电力系统继电保护的可靠性研究正在逐渐深入发展，并且取得了一定的成果。关键词：电力系统；继电保护；装置；可靠性；冗余设计中图分类号：T M 7 l文献标识码：A文章编号：1 0 0 8 8 7

2、 2 5(2 0 1 1)0 7 枷4 1 0 3R e l i a b i l i t VR e s e a r c ho fP o w e rS y s t e mP r o t e c t i o nZ J A N GB u v u a n(D e p a r t m e n to fE l e c t r i c a lE n g i e r i I l g。N o n I IC h i 眦E l e c t r i cP o w e rU n i v e 鹞i t y，B d i n g0 7 1 0 0 0，C h i n alA b s t 阳c t：T ot h ee l e

3、c t 西c a lp o w e rs y s t e md i s p l a yi n 丑u e n t i a lr o l e，sr e l a yp r o e c t i o n，e x p a n d s，t h ee l e c t r i c a ln e t w o r ka L l o n gw i t h 伽rc o u n n ye l e c t r i cp a w e rc o n s t m c t i o ns c a l et oc o m p l i c a t ed a yb yd a yu n c e 鹊i n d y，i ti sg e t t

4、i n gm o r ea n dm o r ei m p o r t a n ti nt I l ee l e c t r i cp o w e re n t e 印r i s es 如t yi np r o d u c t i o n，ss t a t u s A tp r e m，t l l er e l i a b i l i t yo fp o w e rs y s t e mp r o t e c t i o na th o m ea n da b r o a di sg r a d u a U yi n d e p t hd e v e l 叩m e n to f，a n dh

5、a sm a d ec e n a i np r o|导r e s s K e yw o r d s：p o w e rs y s t e 娜；r e l a yp r o t e c t i o n；i n s t a l l I I l e n t；r e l i a b i l i t y；r e d u n d a n c yd e s i 弘O引言当前，我国的经济建设正以高速发展的态势进行着，城市电网系统的覆盖地域极其辽阔，电网的规模也越来越大，大量的、各种类型的电气设备通过电气线路紧密的联结在一起，这就必然会受到复杂的运行环境及各种人为因素的影响而不可避免地发生电气故障，无论大小，

6、都会给人们的生产和生活带来不利影响，因此，为确保电网供配电系统的正常运行，必须提高继电保护运行的可靠性，通过正确设置继电保护装置并准确整定各项相关定值，来防止继电保护不正确动作的发展，这对促进电力事业的健康发展具有十分重要的意义【1】。1继电保护系统可靠性指标的定义1 1 继电保护的内涵继电保护是电力系统中提供供电可靠性、保障电气设备安全的最基本、最有效的核心技术手段之一闭。对电力系统能够满足选择性、可靠性、速动性和灵敏性要求的继电保护系统。主要是利用电力系统中元件发生异常情况或短路时的电气量(电压、电流、频率、功率等)的变化构成继电保护动作，从系统设计的观点来看，所谓继电保护系统是由一套或几

7、套相互独立的继电保护装置以某种方式连接起来共同组成的系统。在电力系统运行中，任何电力设备，如变压器、母线、线路等，都是不允许在无继电保护状态下运行的。1 2 继电保护的基本任务首先，当电力系统中被保护的元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置给离故障元件最近且具有脱离故障功效的断路器迅速、准确地发出跳闸命令，以便使故障元件能够及时、迅速地从电力系统中断开，进而在满足电力系统如保持其暂态稳定性等某些特定要求的同时，最大限度的减少电力系统元件本身的损坏，这样也就降低了所发生的元件故障对电力系统安全供电的影响。；其次，继电保护能够反应电气设备的不正常工作情况，即根据设备运行维护条件的不同和不正常的

8、工作情况而发出示警信号，以便由装置自动进行调节，或者由值班人员进行处理，或者自动切除那些若继续运行则会引发事故的电气设备。继电保护系统在执行此项任务过程中，其装置允许带一定的延时动作。1 3 继电保护的可靠性指标继电保护的可靠性是指一个配置合理、技术和质量性能都优良的系统、设备或元件在规定的条件下、在预定的时间内完成规定功能的能力，即保护该动作时动作、不该动作时不动作，确保切除的是故障设备或线路。它是继电保护性能的最根本的要求，而提高误动作和不拒动，则是继电保护可靠性的核心。继电保护可靠性一般有功能的可靠性和设备的可靠性2 个指标：功能的可靠性即从一次系统的观点描述处于工作状态的继电保护系统能

9、够正确工作的概率，可靠度与继电保护的误动、拒动概率有关；设收稿日期：2 0 1 0 1 2-1 4：修订日期：2 0 1 1 0 4 _ 0 8作者简介：张卜元(1 9 8 9)，男，河北满城人，现为华北电力大学(保定)电力工程系本科生，研究方向：电力系统及其自动化。万方数据4 2 煤炭技术第3 0 卷备的可靠性即从二次系统的观点描述投入运行的继电保护系统在任何时刻都处于工作状态的概率。在进行可靠性分析时，通常采用概率法、故障树分析法及马尔科夫模型法等，由于继电保护系统属于可修复系统，所以其中的概率法不适合其求解(3】。2 提高继电保护可靠性运行的相关措施2 1 冗余设计及其优化继电保护系统设

10、计可采取容错技术，即容许保护系统中个别继电保护装置不正确工作，但不影响整个继电保护系统的正确工作。而容错技术的实现方法之一是硬件冗余。继电保护系统的硬件冗余设计，目前一般有重复(并联)、多数表决、备用切换等，这些冗余设计方式可以显著改善如可用度、拒动率等可靠性指标，又能显著恶化误动率这一可靠性指标。多数表决方式可显著改善所有可靠性指标，使可靠性指标达到任一规定值；而备用切换方式虽然对可用度指标有显著的改善，但对一些如拒动率、误动率及可靠度等可靠性指标没有影响。因此，要根据继电保护系统的实际情况，做出适宜的选择。通过优化的冗余设计使其在满足可靠性指标的基础上达到所用保护装置数量最少，实现投资额最

11、小。前者为变量，后者为约束条件。虽然继电保护系统投资额降低与可靠性提高二者之间是存在矛盾的，但这两种求极值问题都可通过各种优化的冗余设计方案之间的比对予以解决、选择。因此，在实际1 二程中，对于继电保护系统的设计，在任何情况下都应满足其可靠性指标的要求，应将之放于第一位。2 2 继电保护装置可靠性的提高电力系统继电保护装置运行的可靠性指标的定义和计算与电力系统可靠性指标计算、正确评估，继电保护装置的使用、评价、发展、改进与完善等密切相关，而确定继电保护装置运行状态的内涵则是其中十分关键的环节。继电保护装置的可靠性是指在该装置规定的范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒动作，而在任何其他该保

12、护不应动作的情况下，它不应误动作州。如何更进一步合理地、正确地计算、评价继电保护装置运行的可靠性指标是一个十分值得深入研究和探讨的问题。一方面，可将区外故障正确不动作纳入继电保护装置运行时正确工作率指标计算内；另一方面，可将正确1 二作率指标细分，即由正确动作率和不正确动作率构成，其中，正确动作率包含正常运行时正确不动作率，区内故障正确动作率及区外(正反方向)故障正确不动作率；不正确动作率则包含区外故障误动率(含正、反方向)、正常运行时误动作率、拒动率以及故障频率等。以上两方面的定义与划分，有利于对继电保护装置的运行性能及出现的问题进行更为具体深入的分析和研究。另外，作为继电保护装置必需的辅助

13、配套产品一继电保护的辅助装置，其工作的可靠性对保证继电保护正确动作、促进电力系统稳定、安全运行亦起着非常重要的作用。继电保护的辅助装置主要用于电力系统二次继电保护和自动控制回路中，其主要功能是作为断路器操作的辅助控制以更好的满足断路器的控制操作，同时亦被用作二次回路的切换。继电保护的辅助装置主要包括分相操作继电器、三相操作继电器及交流电压切换箱等产品。继电保护辅助装置使用过程中，会出现中间继电器线圈断线、触点接触不良或烧损等问题，这些是影响继电保护辅助装置动作可靠性的主要原因。因此，电力科研、设计、制造及运行等部门，应通过各种有效措施及途径来提高辅助装置的可靠性，重视新器件、新工艺的开发、引进

14、与使用，可选用高可靠性的中间继电器，并保证各个回路中继电器工作的技术数据。通过对装置中长期带电的发热电阻进行特殊设计来降低机箱内的工作温度，充分考虑和保证辅助装置的各个回路的绝缘电阻和耐压水平。3 继电保护操作运行工作的规范(1)做好继电保护的验收工作验收是确定各项施工工作是否完善，以及电力系统是否具备安全、稳定运行条件的重要保证。工作人员在对继电保护进行调试完毕后，应通过专业验收、严格自检的程序填写验收单，然后将其提交到厂部，由厂部组织检修、运行、生产及做开关合跳试验，并详细记录保护装置变动的时间、内容，在相关负责人签字后将之作为日后查询的数据、资料。在进行试运行或试运行试验后，确保无误方可

15、启动运行程序。(2)做好继电保护装置及二次回路的巡检工作只有做好电力系统的安全事故预防工作，才能及时发现隐患，最大限度的避免故障、事故的发生。而定期对继电保护设备进行巡视检查，则是其重要途径。全面、细致的检查工作应包括：压板、开关位置是否正确；自动装置、保护压板是否均按调度要求投入；各回路接线是否正常，有无松脱、发热甚至焦臭味道的出现；继电器接点是否完好、线圈及附加电阻是否存在过热问题；指示灯、监视灯、警铃等设备情况是否完好、指示是否正常等等。(3)做好继电保护系统的技术改造T 作电子技术、通信技术、计算机技术、数字信号处理技术等的迅猛发展，不断为继电保护技术注入新的活力，打破了其传统格局，使

16、其自动化水平得到不断的提高。为更好跟上时代的步伐、技术的进步，电力工作者应与时俱进，在充分考虑其配置与运行的选择性、可靠性、速动性和灵敏性要求及运行维护、调试方便的基础上，努力做好继电保护的技术改造工作。目前，已在电力系统中广泛应用的以微处理器为基础的计量测试仪表、数字保护装置、运行监控系统以及发电机励磁控制装置，他们都要求采用紧凑型、低功率的电压和电流互感器代替常规的电压和万方数据第3 0 卷第7 期煤炭技术v 0 1 3 0，N o 0 r 72()1 1 年7 期C n a lT P r h n，k 吖J u l j 2 0 1 1电网调度方式平台系统升级研究与开发胡红线，李曼岭(新乡供

17、电公司，河南新乡4 5 3 0 0 0)摘要：随着电力事业的不断发展，用电量的不断增加，电网运行管理涉及的内容明显增加，为此研发了电网调度方式平台系统。该系统提供电子化管理调度方式，是实现信息共享、协同T 作和调度无纸化办公的理想工具。应用该系统能够减轻调度运行人员日常工作的强度，进而较大地提高了企业形象及社会效益。关键词：电网；调度；运行中图分类号：T M 7 2 7文献标识码：A文章编号：l 0 0 8 8 7 2 5(2 0 1 1)0 7 枷4 3-0 3R e s e a r c ha n dD e V e l o p m e n t0 fD i s p a t c h i n gM

18、 e c h o d sa n dP l a t f o r mS y s t e mU p g r a d i n gH UH o n g x i a n，L IM a n l i n g(x i n x i 和gP o w e rs u p p l yC o m p a n y，x i n x i a n g4 5 3 0 0 0，C h i n a)A b s t J a c t：W i t ht h ec o n t i n u o u sd e V e l o p m e n to fp o w e ri n d u s t r y，t h ee l e c t r i c i t

19、yc o n s u m p t i o nc o n t i n u e st oi n c r e a s e，t 王l eG i r do p e r a t i o na n dm a n a g e m e n tr e l a t e dt ot h ec o n t e n t so ft h es i g n i f i c a n t l yi n c r e a s e d，as y s t e mo fd i s p a t c h i n gp l a H 0 珊i sd e v e l 叩e d T h es y s t e mp r o v i d e saw a

20、yo fe l e c t r o n i c 舢啦雒e m e n ts c h e d u l i n g，i ti sa ni d e a lt o o lt oa c h i e v ei n f o 册a t i o ns h a r i n g，c o o r d i n a t i o n 觚ds c h e d u l i n gf o rt h ep a p e d e s so 佑c e 7 r h ed a i l yw o r ks t r e n g t h0 fs c h e d u l i n ga n d叩e r a t i n gw o r k e r si

21、8r e d u c e d T h u st h ec o r p o m t e i m a g ea n ds o c i a lb e n e 6 t sa r eg r e a t l yi m p r o v e d-K e yw o r d s：G i r d；s c h e d u l i n g；o p e r a t i o nO引言随着国民经济的迅猛发展，全社会用电量的激增，电网的规模不断扩大，电网运行管理所涉及的内容也显著增加，管理的难度越来越大，因此提高电网运行安全的要求日益迫切。多年来，调度运行方式的管理一直处于手工作业状态，工作人员工作强度大、效率低、易出错，工作

22、人员决策依靠经验进行判断，人为出错因素较大。在进行年度运行方式编制过程中，呈现出编写周期长、工作量大、数据容易出错等特点。日常工作中产生的历史海量数据无法存储，格式不统一，可用性差。运行方式核心平台管理电网运行日常工作中生成的海量数据，展示电网运行实时输供电方式，运用数据挖掘技术，分析电网运行结构可靠性和扩展性，分析计划的均衡性，人力、物力使用的合理性，充分利用人工智能技术。拟制电网调度年月计划，自动编写年运行方式库，为电网运行管理人员提供决策。1系统的升级首先建立了一个统一的标准基础数据平台，为电网运行管理提供数据支持；其次建立了一个决策支持平台，运用数据挖掘和人工智能技术，依据电网水哆淖曲

23、填哆水哆母蜱谆哆澳哆淖劈水曲孕曲孚啦毋筘谬啦浮i，乎啦搏辨粤哆出哆净辨扭担碑蚌担哆水曲乎笋水i 茔班担啦穆溥邺列氇嘲噬够明净蜂淳莹莹攫曲水够乎驺淖辨母蜱淖蜉淖曲孚哆孚彗孚i 净蛆电流互感器，这对电力系统特别是电力系统保护的可靠性具有重要意义嘲。4结束语当今，电力系统及广大用户对电网系统的继电保护技术提出了更高的要求，国内外继电保护技术正朝着网络化、计算机化、测量、控制、保护、数据通信一体化和人工智能化的方向发展，这对继电保护工作者提出了更加艰巨的任务，特别是对大型企业复杂厂区电网继电保护可靠性及智能化的研究尤为重要。因此，采取一些有效措施提高继电保护的可靠性具有非常重要的意义。参考文献：【1】

24、李婉萍继电保护“i 误”事故分析及防范措施研究【J】北京电力高等专科学校学报：自然科学版2 0 l O，2 7(5)：3 9 4 0【2】霍利民电力系统继电保护f M l 北京：中国电力出版社，2 0 0 8【3】郭基电力系统u f 靠性原哩和应用州E 京：清华大学H j 版社。1 9 8 7【4】兰浩探讨电力继电保护防护的重要性I J l 科技传播2 0 l O(3)：1 6 1 7【5】贺家李李永丽，李斌，等电力行业继续教育培训教材【M 1 北京：中国电力出版社，2 0 0 9(责任编辑王秀丽)收稿日期：2 0 l o-l l 一2 0：修订日期：2 0 1 l 一0 4-2 0作者简介：胡红线(1 9 7 5 一)，男，河南新乡人，工程师，研究方向：电力调度运行。万方数据电力系统继电保护的可靠性研究电力系统继电保护的可靠性研究作者：张卜元，ZHANG Bu-yuan作者单位：华北电力大学(保定)电力工程系,河北,保定,071000刊名：煤炭技术英文刊名：COAL TECHNOLOGY年，卷(期)：2011,30(7)本文链接：http:/