继电保护隐患的运行风险在线评估
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【摘要】随着经济的不断发展，人们的生活水平不断提高，社会对于能源的需求也越来越大，在生产生活中对于电力资源的应用也越来越广泛，电能逐渐成为人们生活中不可或缺的一个组成部分，而对电能的需求也促进了电力行业的发展，国家电网工程的建设，使得输电网络的覆盖范围越来越广，输电网络也逐渐成为影响供电稳定的重要因素。
前言
随着经济的发展，我国电力行业的发展步伐也开始逐渐加快，电力行业的改革以及对新技术的应用也更加频繁，对于电力基础设施的管理也开始提上电力企业的工作日程。国家电网的建设使得电力网络的覆盖范围越来越大，而由于其结构和运行方式的复杂化和多样化，电网的安全问题也成为人们关注的重点。继电保护是保障电网安全稳定运行的第一道防线，其作用和意义都是十分重大的。
1 继电保护中存在的问题
1.1 定值整定和配合困难
现代电网的不断发展和扩大，使得其自身的结构和运行方式变得复杂多样，从而导致相关的后备保护之间动作的配合十分复杂，采用就地检测量和延时实现配合的方式变得困难，在大多数情况下无法确保选择性。目前，人们为了减少工作量和成本投入，在继电保护中多采用“加强主保护，简化后备保护”的方式，对后备保护的重要性认识不足，一味进行简化甚至放弃相应的后备保护配置，这就为电网的运行埋下了安全隐患。
1.2 远后备保护延时过长
目前我国电网继电保护系统采用的是多级阶梯的延时配合，对电网进行保护，这就造成后备保护延时过长电力网络管理人员无法及时受到相应的数据信息，不利于电网的安全运行。
1.3 自主应变能力较差
传统的继电保护系统中的后备保护因为受到自身运行方式的限制，其自主应变能力较差，一旦电网网架结构和运行方式出现较大的改变，会导致后备保护动作特性失配，对事故无法及时作出反应，进而导致误动或事故的扩大。
1.4 潜在风险较大
如果电网结构和运行状态出现突发性改变，在电荷大量转移的情况下，很可能造成电网继电保护系统判断失误，造成非预期连续跳闸，引发系统的解列或大范围的停电事故。产生这些问题的原因，是目前电力网络中使用的继电保护系统的动作依据仅仅是保护安装处设备的本身信号，而非系统的全面信号。因此，对广域信息进行收集和参考，很可能解决传统继电保护系统中存在的一些问题。
2 继电保护隐患产生的原因
继电保护隐患，是指在电力系统正常运行时，对于系统不会产生任何影响，而一旦电力系统中的某些部分发生变化时，却会导致大面积故障发生的故障。在系统正常运行时，继电保护隐患几乎不可能被发现，处于潜伏状态。而一旦系统中有故障发生，继电保护设备在解决故障后，需要对电力系统中的电流进行重新分配，此时，就有可能触动继电保护隐患，使其从潜伏状态忽然爆发，导致系统出现误动作，从而造成连锁故障，对电力系统造成严重的影响和破坏。
通常情况下，继电保护出现隐患的原因主要有两个：其一，继电保护系统设备不够完善，缺乏必要的硬件设施，主要包括通信系统故障、测量元件故障、保护装置元件老化、接触不良、绝缘不良、接线错误等；其二，继电保护的定值设置不合理，错误的计算定值整定和设置，使得其不符合当前电网的运行方式，从而导致继电保护中存在一定的隐患。通过对这两个主要原因的分析，可以有效识别继电保护中的安全隐患，并且有针对性地采取合理措施，对电网中的继电保护技术和设备进行改进，以保证电网的安全稳定运行。
3 继电保护隐患的运行风险在线评估
3.1 风险评估方法
由于继电保护隐患在电力系统正常运行时，不会对系统产生任何影响，只有当电力系统中的某些部分发生变化或受到外界干扰时，才会集中爆发出来，使继电保护装置不能正确动作，因此，只能通过风险评估的方法，对继电保护隐患可能会对电网安全造成的影响进行综合分析，使用风险值R来表示继电保护隐患对于电网运行的影响大小。可以通过相应的公式R=P×S来计算，其中，P表示继电保护隐患导致其自身装置出现不正常动作的概率，S表示评估继电保护不正常动作导致电网受损严重程度的指标。通过对相关数据的整理和分析，结合继电保护产生的原因，就可以对其进行风险的评估。
3.2 定值不合理的风险评估
保护定值设置的不合理是继电保护中的一种比较常见的隐患，会导致继电保护设备在工作中出现不正确的动作，从而影响其正常运行。在对保护定值进行设置时，必须同时满足两个条件，既要保持设备自身的灵敏度，又要有所选择，确保定值的合理性。反过来说，可以利用这个特征，对不合理定值进行定义：
（1）保护定值没有达到一定的灵敏度；
（2）保护定值不具备选择，如出现越级跳闸的现象；
（3）三段式相间距离保护躲不过最大负荷电流。
这三种类型的不合理定值都会对电网的运行造成一定程度的危害，但是危害的大小又存在差别。同时，在不同位置造成的危害也是有所不同的，并且电网的运行方式和电网负荷大小也会对不合理定制对电网造成的危害产生影响。因此，在对不合理定值进行评估时，要根据实际情况，分别进行计算，对不同情况下不合理定值对电网产生的危害大小进行详细评估，并根据评估的结果，确定继电保护装置保护定值的合理设置，减少不合理定值发生时对电网产生的危害。
3.3 硬件缺陷隐患的风险评估
对于继电保护硬件缺陷隐患的评估，与不合理定值隐患评估相比，更加容易，也更加便于操作。要对硬件缺陷导致继电保护出现不正确动作的概率进行相应的计算，可以先对硬件缺陷导致继电保护异常的情况进行分析：
（1）电气设备发生故障时，设备本身的继电保护正常发挥作用，但是由于邻近设备的继电保护硬件出现问题，导致系统整体出现不正确动作；
（2）设备自身的继电保护硬件出现问题，导致不正确动作的发生；
（3）设备自身没有任何问题，但是电网受到干扰，使得继电器硬件因为缺陷而误动。
根据分析结果，对这三种情况的硬件缺陷隐患爆发的概率进行分别计算，然后，根据计算得出的概率值，进一步计算硬件缺陷隐患的风险值，通过对相应风险值的分析和研究，来研究硬件缺陷隐患对电网运行产生影响的具体方式，并以此找出继电保护系统中存在的严重的硬件缺陷隐患，对其进行改进和修整，以增强电网运行的安全性，保证供电质量和供电的连续性。
4 结语
总而言之，电网的安全运行关系着人们工作生活的正常进行，也关系着社会经济的发展。继电保护隐患对于电网的安全运行是一个十分巨大的威胁，需要电力工作人员和技术人员的重视，加强对于继电保护隐患的研究，采用在线风险评估的方法，对继电保护隐患进行辨识，对隐患的原因进行分析，正确认识继电保护隐患对于电网运行安全造成的巨大影响，促进继电保护技术的不断进步和完善，进而促进电网运行的安全和稳定。
参考文献：
[1]吴文传，吕颖，张伯明.继电保护隐患的运行风险在线评估[J].中国电机工程学报，2009（7）.
[2]罗兴国.继电保护隐患的运行风险在线评估[J].广东科技，2013（10）.