试论继电保护的可靠性及其风险评估

王华龙

摘 要：在电力系统中，继电保护将发挥重要的作用。基于这种认识，文章对继电保护的可靠性及其影响因素展开了分析，然后对继电保护的风险评估方法和内容进行了探讨，从而为关注这一话题的人们提供参考。

关键词：继电保护；可靠性；风险评估

引言

在电力系统运行的过程中，如果子系统测量结果与要求有一定的差距，则意味着系统存在故障，需要通过检测避免装置产生损害危险。该过程为继电保护系统的工作过程，所以继电保护需要保持一定的可靠性，才能及时完成電力系统故障的分析和处理，从而使电力系统风险降到最低。因此，相关人员还应加强继电保护可靠性及其风险评估研究，从而更好的推动电力事业的发展。

1 继电保护的可靠性分析

1.1 可靠性及其指标

对于继电保护系统来讲，可靠性则是系统能在需要进行某些动作时进行这些动作的实施，并且在不需要动作时不实施这些动作，从而避免误动或拒动情况的发生。比如在电力系统中有设备发生故障的情况下，继电保护应立即进行保护信号的传递或发送警报，同时实现自动跳闸，从而通过切断故障点为系统运行提供保障。如果电力系统正常运行，继电保护则不应该进行动作的实施。就目前来看，由于系统漏洞的存在，继电保护系统会出现误动或拒动情况。针对这种情况，还应通过整合漏洞信息完成系统可靠性评估，进而通过改进系统提高系统可靠性。

现阶段，对继电保护可靠性进行评估，可以围绕误动和拒动进行指标的确定。首先，可以利用概率表示进行可靠性评估，即根据电力设施、系统及元件在指定时间段内完成额定功能的记录进行系统可靠性评估。其次，可以利用时间表示评估系统可靠性，即根据电力设置故障产生的平均时间完成系统评估。最后，还可以利用频率表示进行可靠性评估[1]。利用该指标，就是根据电力设备、设置误动和动作总和次数比进行系统可靠性评估。而在实际进行可靠性指标确定时，除了对电力装置本身功能进行考虑，还要对装置环境和使用条件进行综合考虑。

1.2 可靠性影响因素

在对继电保护的可靠性展开评估时，还要确定影响系统可靠性的因素。目前，影响继电保护可靠性的因素大致可以被划分为三类。首先，继电保护容易受到设备本身的影响。在继电保护系统中，同时存在主保护装置、后备保护装置、异常保护装置和辅助保护装置，各自拥有各自的保护范围和工作原理，难以确保各设备能够在面对不同故障时准确实现保护功能。其次，继电保护容易受到电磁干扰。在电力系统运行的过程中，继电保护装置需要同时于其他各种设备在同一电磁环境中工作，所以装置软硬件会受到周围电磁干扰，进而导致装置可靠性受到影响。最后，继电保护系统也会受到接地因素的影响[2]。目前，接地为防止系统、设备受到干扰的一种有效方法，尤其能够防止系统电路受到雷击干扰。未能较好的接地，则将导致干扰电压无法被消除，进而导致装置运行受到干扰。

2 继电保护的风险评估

2.1 评估方法

在对继电保护风险进行评估时，目前主要可以采用Markov模型法、Go法和故障树法等方法。采用Markov模型法，需将一切事物变化状态看成是离散的，并且需要建立相应的模型。采用该种方法，能够对随机过程和不确定状态展开研究。通过进行多种状态的选取，择能完成多状态模型的建立，即Markov模型。利用该方法对继电保护风险展开评估，就是对系统在某已知时刻t0处的状态条件分布与过程进行分析，并且能够根据该状态对未来状态进行评估。采用Go法，则是通过将系统图翻译成Go图进行系统故障概率的运算。如图1所示，为Go法分析过程。利用系统结构图，采用Go法能够对系统与部件之间的关系进行仿真模拟，从而完成系统分析数据的直观反映。此外，也可以采用故障树法进行继电保护风险的评估。采用该种方法，就是完成系统可靠性模型的构建，然后利用模型找到系统的薄弱环节。通过采用逻辑分析的思路，则能完成系统危险工作的准确分析，进而采用系统工程法完成安全问题的合理预测[2]。相较于其它方法，该种方法较为复杂，需要从系统误动或拒动事件开始逐层向下查找原因，进而找到导致系统失效的原因。

2.2 评估内容

科学运用继电保护风险评估方法，能够完成系统定值风险的合理预测。在判断系统能否正常发挥作用时，常常需要对固定数值进行判断。但就实际情况而言，由于电网运行处在不断变化的状态，所以这些定值也会发生变化，从而导致系统可靠性的判断存在风险。比如，在系统定值不符合安全标准时，继电保护系统的灵敏度将有所降低，从而导致装置无法正常发挥功能。而在定值与继电保护不相符时，系统则容易出现跳闸问题，进而影响电网运行。此外，在定值无法满足系统最大负荷要求时，继电保护将无法根据电网运行情况进行调整，继而导致电网承受安全风险[4]。采用科学风险评估方法对定值不正确引起的拒动或误动事件进行分析，则能合理的预测定值，进而有效降低系统风险。除了预测系统定值，合理进行系统风险评估也能对硬件风险进行科学评定，继而使系统得到不断改进。所谓的硬件风险，其实就是设备内部功能存在的风险，将在设备动作上得到体现。因为在系统硬件存在缺陷时，系统容易出现误动或拒动的情况。对这些事件进行分析和判断，则能及时找到系统存在的硬件缺陷，并通过解决系统存在的硬件问题实现风险的有效预防。

3 结束语

通过分析可以发现，通过掌握继电保护的可靠性指标和影响继电保护可靠性的因素，则能采用合理继电保护风险评估方法完成继电保护系统的定值风险预测，并对继电保护硬件系统的风险作出科学评定，进而通过不断改进系统推动继电保护技术的发展。因此，相信本文对继电保护可靠性及其风险评估问题展开的研究，能够为相关工作的开展带来启示。

参考文献

[1]胡贺梅.继电保护系统的可靠性及其风险评估[J].企业科技与发展，2015（23）：50-51.

[2]周培强，周孟然，谢颖，等.基于三参数Weibull分布的继电保护风险评估可靠性研究[J].工矿自动化，2016（08）：56-61.

[3]江成，潘晓峰，沈旭晓.继电保护可靠性评价及风险评估研究[J].机电信息，2013（12）：25+27.

[4]刘丹阳，吕诚.加强继电保护可靠性完善自身风险评估[J].硅谷，2015（03）：197+191.