继电保护系统状态评价研究综述薄庆瑶

继电保护系统状态评价研究综述薄庆瑶

薄庆瑶

（通辽发电总厂有限责任公司内蒙古通辽市028011）

摘要：当前时代,智能电网高速发展,为了更好的适应智能电网的核心要求,就必须要做好相应的继电保护工作.本文基于此,对继电保护系统的状态进行分析,通过对系统故障的诊断方法以及整个系统的运行状态进行探讨,最后结合实际,对继电保护系统状态的应用进行了展望,以期能够进一步促进智能电网地快速发展.

关键词：继电保护诊断状态评价

一、继电器保护状态

继电器保护体系是指达成继电器保护工作的硬件、软件设备，这就包括了保护器件以及与之相连的直、交流电路。继电器保护状态是指继电器保护系统可完成对电路系统的保护能力。目前的研究主要通过分析元件状态、回路状态以及系统功能情况而进行分析评估。

（一）元件状态

元件设备状态一般包括继电器保护系统的硬件装置状态以及软件的运行情况。影响设备状态除了元件质量、制作工艺、设计是否合理等因素有关，设备所处的运行环境以及维护工作是否合格有很大的联系。

对设备状态进行的基本状态区分当时有投运、停运两种。以往的文献一般将停运状态分为五种：（1）计划停运；（2）非计划随机停运（3）拒动停运（4）运行错误停运（5）非选择停运。（5）指的是保护系统失常而不正常跳闸的情况，而当前的说法大多将其归类于误动或者停动的类别中。

进行微继电保护时，导致软件的运行可靠性下降的因素有：对客户的要求没有准确的分析定位、软件设计存在缺陷、考虑情况不够全面、测试缺乏规范。而最为尖锐的问题则是软件设备的相关管理问题，存在一部分继电保护事故是由于继电保护系统的软件版本的更新问题导致的，这就说明人为因素在软件运行状态上有较大的影响，在防止软件缺陷的工作中，应当加强软件的整体检测技术。

（二）回路的运行状态

继电器保护系统由两部分构成，一是具有自我检测功能的通信回路，二是较难检测状态的交流回路，直流回路，电源电路等二次回路。随着继电保护技术的发展，通信回路对于保护系统的正常工作运行越发关键。

二次回路一般由大量继电器以及相应的连接电缆构成，其特点为较为分散、缺乏一致性。因为这一部分电路的检测缺乏系统自检的条件，通常由工作人员巡查检测以及部分自检而完成。实际运行时，由一点绝缘破坏而导致的单点接地不会影响二次回路的正常运行，然而若是不能迅速解决电路中存在的故障，进而出现多点接地的情况，二次回路保护系统就存在出现错误动作的风险。

（三）继电系统保护功能状态

二次回路、信号收发装置、保护设备以及操作箱继电器等部件构成了微机继电保护系统。继电保护系统往往是通过各组分相互配合而完成工作并体现功能的，所以所谓的继电保护系统状态是以上各构成环节状态的综合体现。这一部分的研究目前较为实用的方法建立模型进行分析，系统组分越繁杂，状态参数越复杂，将其转化为模型系统，是有效解决这一问题的捷径。

二、继电保护系统状态的诊断方法

继电保护系统状态的诊断方法主要有在线诊断，对其隐藏故障的诊断与对其保护状态的诊断等。在线诊断为继电保护系统在线状态评价奠定了坚实的基础，但其中仍存在问题，主要是保护状态评价的基础数据欠缺。继电保护的隐藏故障诊断是较为重要的技术手段，指导着继电监视系统的设计。继电保护系统的保护状态诊断有着较快的发展速度，并有着较为明显的特征，即：静态与动态特征。总结以上在线诊断方法，就目前的技术水平来看较为实用的做法是利用测量冗余对继电保护交流回路进行诊断，利用故障录波和保护装置内部信息进行保护系统故障反映能力诊断。继电保护系统状态的分析和应用。

2.1继电保护风险评价

继电保护风险评价主要是根据继电保护设备状态进行分析而形成的，其涉及的基础数据主要源于模块与系统的运行、维护、停运等状态的原始记录，通过收集从而实现对历史数据的统计，现阶段，风险评价方法主要依据便是历史统计数据。在继电保护系统状态评价中继电保护状态诊断信息是十分重要的，其技术数据的获取过程便是诊断的过程。继电保护状态诊断信息对于完整的状态评价至关重要，诊断过程即可以视为基础数据的获取过程。状态评价不仅能得到量化的失效率，还希望得到距“失效边缘”的距离，这样可使其评价结论更为准确。

2.2安全措施

继电保护装置状态评价主要是通过隐藏故障诊断措施实现的，对其中影响保护装置的拒动与误动后果进行分析，进而采取必要的手段，如：出口隔离、功能重组等，从而保证继电保护设备的安全性与可靠性。随着变电站保护系统逐渐实现数字化，对其解决的方案主要有SBPU和SB方案。这种方式的优点在于无须添加硬件设备，仅通过软件功能的调用和信号传递方向的改变即可实现对失效保护装置的功能替换。

三、展望与结论

信息与通信技术的快速发展，为继电保护技术带来了质的飞跃。继电保护从原理到硬件结构均日趋成熟，满足了电力系统发展的需要。然而，多年来的运行经验表明，继电保护系统在运行过程中仍存在不少问题，保护误动、拒动现象时有发生，大面积停电风险依然存在。因此全面审视继电保护系统的状态及其风险，深化运行理论及技术，对于提高继电保护系统安全性具有重要的意义。

已有研究对继电保护装置的状态划分、风险评估给予了较多关注，但限于缺乏继电保护运行状态评价规范，缺少长期、连续的运行统计数据支撑，对继电保护状态评价的客观性不高，风险分析可信度不够。此外，虽然继电保护装置均注重了自身硬件自检，但缺少对电流电压等外部回路的故障监视手段，所以因为回路异常导致的保护系统不正确动作仍是保护系统的主要缺陷。为此，一方面应在完善继电保护信息系统基础上研究反映继电保护状态的信息支撑体系，另一方面应加强继电保护整体系统的隐藏故障监视手段，为完整建立继电保护系统状态评价手段提供条件，才能在线客观反映继电保护系统的状态。建议未来重点开展以下研究：

(1)建立反映继电保护状态的指标集。指标的构建可以从两个方面着手：1)不仅考虑是否动作，还应考虑保护离动作边界的远近；2)不仅评估故障元件的继电保护是否正确动作，还应考虑非故障元件的继电保护系统的评价。基于全面性、准确性和可操作性的原则，提出能够反映继保系统运行状态和总体特性状态特征量及其指标体系，满足在线状态评价的要求。

(2)研究在线诊断技术。在线诊断能及时更新设备或系统的状态信息，为计算指标提供实时数据，是十分必要的环节。针对大量已经投运的变电站，由于其二次回路多用电缆连接，对故障易发点应加装监测传感器；针对即将投运的数字化变电站，应开发包含二次故障监测模块的高级分析软件。

(3)提出信息接口标准。由于设备制造厂家的技术壁垒与运行数据不规范，导致许多设备无法实现信息的共享，而基础数据不全的直接后果是破坏了状态评价的全面性。应从成熟的通信技术入手，结合IEC61970等相关国际标准，提出普遍适用的继电保护状态信息接口标准。

(4)通过状态评价提出高效、经济的运行维护方案，例如：延长继电保护系统的巡检周期、降低二次系统巡检人力物力的消耗。

结语

信息与通信技术的快速发展，为继电保护技术带来了质的飞跃。相信，在新技术不断发展与支持下，继电保护技术将得到快速的发展，继电保护系统状态评价将能够更好为设备性能及系统功能的评价服务。

参考文献

[1]于艳艳.供电企业电力抄表与电费核算浅谈[J].中国新技术新产品，2016，（08）：171.

[2]张淑君.基于保信系统的继电保护状态评价系统的开发与应用[J].无线互联科技，2015，（15）：48-49.

[3]宋卫平.县供电公司集约化电费核算管理探索与实践——以泰安供电公司为例[J].国网技术学院学报，2016，（02）：37-40.