简介：        摘要：随着我国经济的快速增长，用电量需求在增加、用电设备在提高、电力系统的规模也在同步扩大。电力系统的第一道防线 ―― 继电保护，其可靠性对电力系统的稳定运行有着重要影响。电力系统是我国发展国民经济的重要组成部分，它的有效发展影响着国民经济的基础。所以，为了电力系统能够健康有效的发展，电力系统中存在的问题和故障要及时发现和解决，继而，使继电保护的可靠性得到提高。         关键词：继电保护；可靠性；电力系统         引言         电力系统的供电性能，具体是指稳定性、可靠性和安全性，这些都影响着我国社会经济的发展，也就是使其快速和长期稳定发展。由于继电保护的可靠性影响着电力系统的稳定性，所以提高继电保护的可靠性，能使电力系统更加稳定的运行和发展。继电保护装置得到加强和完善，对于发生电力事故的预防和处理方面有重要意义。         一、继电保护可靠性的概述及分析         继电系统一般是指一种能够实现自动化措施的成套设备。可靠性是指元件、设备、或系统在设定时间内完成规定内容及功能的能力。继电保护作为保障电网安全的第一道防线，能够快速、有效的遏制系统状态恶化，使电网能够安全可靠地运行，否则，会让系统崩溃过程加快，导致停电的情况，并且是长时间大面积的停电。而继电保护的可靠性工程涉及很多方面，具体是统计、处理元件失效的数据，定量评定电力系统的可靠性，协调其经济性和可靠性，并对其运行维护等等。继电保护装置的可靠性，是指在规定范围内，该装置发生了故障，不应该拒绝动作，应该继续执行，如果故障发生的动作，是它保护范围外不应动作的情况，则不应进行错误动作。无论它的拒绝动作或误动作，都会给电力系统造成严重危害。继电保护，在构成整个电力系统中是它的关键部分，此外，继电保护对于电网的稳定和安全运行也是重要的部分。继电保护装置，相对于其不错误动作可靠性的提高，其不拒绝动作可靠性的提高更为重要。因为当电源、系统以及负荷相互之间密切联系，输电线路很多和旋转备用量足够时，输电线路出现故障，若它拒绝动作会破坏电力系统的稳定性，造成巨大的损失，相反，误动作的进行就会降低对电力系统的影响。还有一种情况就是电源、系统以及负荷之间相互联系较少，旋转备用量也不多时，在输电线路切除时，会中断负荷供电，破坏系统的稳定，同时也造成巨大损失，而相反，其中一个保护装置拒绝动作时，其他保护装置依然能够动作，切除故障，所以，相对于不错误动作可靠性的提高，继电保护装置的不拒绝动作可靠性的提高更重要。         二、可靠性及其常用衡量指标概括         可靠性工程设计与元件失效数据的处理和统计、系统运行维护及其可靠性评估、经济性和可靠性的协调等各方面。继电保护系统，其可靠性是指在规定范围内，该系统发生动作故障时，其不能拒动，而在其他该保护不能动作的情况下，其不能误动。         （一）用概率表示         其定义为 “ 一个元件、设备或系统在预定时间内，在规定的条件下完成规定功能的概率 ” [2] 。这里的概率就是指可靠性的量度。显而易见，这个衡量和定义方法用于不能修复的设备、元件或系统。对于可以修复的设备、元件或系统来说，它仅能反映其第一次事故前的可靠性。         （二）用时间表示         事故前平均时间 MTBF 。既是从开始使用直到产生事故的平均时间，可适用于不修复设备、元件或系统，亦可适用于可修复设备、元件或系统，表示第一次事故前的平均时间。事故间平均时间 MTBF ，用于可修复设备、元件或系统，表示两次事故间的时间。         （三）用频率表示         正确动作率，是在一定期限内被统计的可修复设备、元件或系统正确动作的次数与总动作次数之比，用公式表示为：         正确动作率 = （正确动作次数 / 总动作次数） x100%         三、继电保护系统可靠性的影响分析         继电保护系统涵盖了电压互感器、电流互感器、继电保护装置，自动重合闸、断路器。该保护系统的构成是一个串联统一整体系统，任何环节产生故障都会使整个系统失去保护功能，也就是说，继电保护系统没有了可靠性。         （一）影响继电保护系统可靠性的因素         影响继电保护系统可靠性因素有三个方面：一是继电保护系统软件因素，二是继电保护系统硬件因素，三是人为因素。软件出错将引起保护装置拒动或误动。目前，影响微机保护软件可靠性的原因有：需求分析定义不准确；编码有误；定值输入出错；软件结构设计失误；测试不规范等。继电保护系统硬件因素包括：继电保护装置；二次回路；继电保护辅助装置；自动重合闸装置；断路器；电流互感器、电压互感器 [4] 。人为因素主要是安装人员没有按设计要求进行正确的接线或者是接线中存在误接线问题和检修等问题等都曾出现过。         （二）提高继电保护系统可靠性的措施         保护装置运行后，会受到许多因素的影响，发现并解除继电保护系统的缺陷与故障，对继电保护系统进行有效、科学的维护、检修，对继电保护系统可靠性分析是保证继电保护系统处于良好状态的途径。提升继电保护系统可靠性的方法贯穿于系统装置的制造、原理设计、配置方案和安装调试等的全过程。而继电保护系统的可靠性取决于继电保护装置的原理设计合理性和可靠性。         四、继电保护可靠性研究的新进展         在保护可靠性模型需要持续完善的同时，广域保护的理论、全数字化保护及应用研究已经在电力系统中展开，可靠性研究作为当中重要的方面仍然是不可忽视的。         （一）全数字化保护系统可靠性         在全数字化保护系统中，不规则的互感器的数字信号输出经过合并单元，以多播方法发布到过程总线，保护智能电子装置从过程总线取得采样与控制信息。在系统层面，采用可靠性框图、最小路集、邻接矩阵技术建立全数字化保护系统装置的可靠性模型，阐述了不同技术对系统可靠性的影响。         （二）广域保护可靠性         广域保护可靠性一经提出便受到很多人的关注，国内外学者提议了很多区域或广域保护理论。目前，由于广域保护装置处于探索、研究阶段。广域保护的可靠性研究面临着以下几个问题：一是广域保护是传统的保护，在实现方式、保护原理、作用域等方面有了很大的改变，影响其可靠性的环节和因素增加，而这些问题彼此间可能并不独立，这一明显特征使得很多方法和模型在应用中受到限制。因而，确定广域保护系统及其数字模型和装置的可靠性指标都还有待研究。二是作为广域保护支撑技术的广域测量系统的可靠性对保护系统的影响值得思考。三是当保护系统或保护装置及相关的通用设备采用冗余设计时，该系统成为一个多元件或单元件备用系统。         结束语         在繁杂的大电网环境下，继电保护系统的可靠性研究越来越重要。本文在对继电保护可靠性评估模型和指标方面的探索进展综述的原则上，总结了原有的保护可靠性评估模型及评价指标存在的不足，主要体现在指标的可靠性评估、指标的选取依据和确立、保护系统动态可靠性研究等需要改进加强。特别在全数字化保护、广域保护等新技术、新原理下，由于继电保护装置构成的复杂化，保护可靠性研究需要评估难度大、涉及的因素多，怎样有效分析继电保护系统的可靠性，需要更好的深入研究。         参考文献         [1] 曾克娥 . 电力系统继电保护装置运行可靠性指标探讨 [J]. 电网技术， 2004 ，（ 07 ）： 28-59.         [2] 韩天行，梁志成，胥岱遐 . 电力系统继电保护及自动化装置的可靠性试验及评估的研究 [J]. 江苏电器， 2008 ，（ 02 ）： 125-89.         [3] 贺家李，郭征，杨晓军，李永丽 . 继电保护的可靠性与动态性能仿真 [J]. 电网技术， 2004 ，（ 9 ）： 87-154.         [4] 陈少华，马碧燕，雷宇等 . 综合定量计算继电保护系统可靠性 [J]. 电力系统自动化， 2007 ，（ 08 ）： 57-105.