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摘要：电力系统的第一道防护线就是继电保护系统，继电保护系统可以保证电力系统的正常运行，防止故障和异常对电力系统造成的不良影响。伴随着科学技术的发展，互联网在电力系统中被广泛应用，地区之间的联网工作开始发展，电力系统出现异常和故障的影响范围扩大。继电保护系统具有稳定、高速、灵敏等特点，可以保证电力系统正常运行，防止事故的发生，降低因事故发生所造成的经济损失。文章对继电保护系统的可靠性及其在电网中的应用进行探讨。
关键词：继电保护系统；电力系统；可靠性；应用；正常运行
中图分类号：TM774文献标识码：A文章编号：1006-8937（2014）20-0051-02
随着电力系统的发展，电力系统自动化水平逐渐提高，其所含的元器件数量不断增加，内部结构更加复杂，使用的设备越来越先进，这增大了电力系统的发生故障的几率，经济损失风险随之增加。继电保护系统是电力系统的重要保障，是指在电力系统发生异常状况或者故障时，可以在最短时间内和最小区域内自动从系统中切除发生故障的设备，或者向工作人员发出信号，让工作人员解决异常状况发生的根源，进一步减轻电力系统事故对设备的损坏和对用户供电所造成的不良影响。本文对继电保护系统的可靠性及其在电网中的应用进行了探讨。
1我国继电保护系统的发展现状
我国工业基础薄弱，工业发展起步较晚，所以我国在继电保护系统方面的研究应用起步较晚，是从建国后开始的。经过10多年的发展，在20世纪40年代设立了继电保护学科和继电保护设计，建立了继电器制造工业和机电保护技术队伍，发展速度十分迅速。在50年代末，开始研究晶体管继电保护，在60年代~80年代得到了大力发展和广泛采用。从70年代中开始研究基于集成运算放大器的集成电路保护，在80年代末形成了较为完整的体系，取代了晶体管保护。我国机电保护技术从90年代起进入了计算机保护时代，研发了计算机保护软件。随着计算机技术和通信技术在继电保护系统中的应用，继电保护系统逐渐向计算机化、智能化、自动化、网络化的方向发展。
2继电保护系统的可靠性分析
2.1继电保护装置的可靠性
继电保护装置的可靠性是指当电力系统发生故障或者出现异常状况时，装置可以正常运行，进行正确的运作，当电力系统正常运行时拒绝运作。继电保护装置的可靠程度可以用可靠性指标数值来表示，这个可靠性指标可以从正确的角度进行定义，也可以从错误的角度出发。常用的机电保护装置可靠性指标有可靠度、可用度、故障率、修复率、检修率、切换时间、平均无故障工作时间和平均修复时间。
为了提升继电保护装置的可靠性，应该从装置的各方面寻找影响可靠性的原因，针对实际原因采取具有一定针对性的保护措施，还可以定期对保护装置进行检修和维修。目前，微机继电保护装置在电力系统中广泛使用，已被普遍应用于电力系统的线路保护、主编差动保护、励磁控制等多个方面。微机继电保护装置可以根据实际运行情况的需要配置进行相应保护，满足电力系统的各种需求，实现对其“量身定制”，还可以自定义保护功能，在标准保护之外提供特殊保护，最大程度满足其要求。由于计算机技术在继电保护装置中的应用，计算机软件也成为了影响继电保护装置可靠性的重要因素之一，软件在编写过程中的一点点误差和缺陷以及在运行过程中受到了外界的干扰，这都可能影响到软件的正常运行，造成软件判断错误，从而不利于继电保护装置的有效运行，影响保护装置的拒绝运行或者错误运行。
2.2基于故障树分析法的继电保护系统可靠性分析
故障树分析法是美国贝尔电报公司的电话实验室在1962年研发的，采取思维逻辑的方法，生动形象地进行了分析工作，具有直观明了、逻辑性强、思路清晰的他点，是安全系统工程的主要分析方法之一，对安全系统工程进行了系统性、准确性和预测性的研究。继电保护系统中的硬件系统主要是由电压电力互感器、二次回路、继电保护装置、继电保护辅助装置、继电保护装置的通信和断路器及操作机构等组成。对继电保护系统使用了故障树分析法，对系统中的硬件系统进行了分组，分为继电保护时效和断路器失效两个部分，用A表示保护正确，B表示断路器正确，继电保护系统硬件失效可以用AB+AB+AB=AB+B来表示，如图1所示。
经过精密的计算，对继电保护系统硬件的组成模块的概率重要度有了较为清楚地认知，见表1。
从表1中可以清晰地看出，保护装置和二次回路占有较大的概率重要度，说明这两者引起继电保护系统实效的可能性最大，对硬件系统的影响最大，是继电保护硬件系统中容易出现故障或者异常情况的部分。
3继电保护系统在电网中的应用
3.1继电保护系统在电网中的配置
现代电力系统的电压越来越高，容量越来越大，为电力系统安全、稳定和可靠的运行提供了较大的难题，而继电保护系统在一定程度上解决了这一难题。继电保护系统的工作状况一般分为两种，一种是正确动作，另一种是不正确动作，不正确动作又分为了误动和拒动两种工作状况。当电网中的某个元件发生故障或者异常状况时，这个元件的继电保护系统会在第一时间向离异常元件最近的断路器发出跳闸的命令，迅速从电网中断开异常元件。所以，在电网中合理配置继电保护系统，影响到了电网中一次元件的正常运行，可以有效降低电网系统的故障率，很大提升电网的可靠性和稳定性。本文以110 kV的线路为例对电网的继电保护系统进行了探讨。
在电网线路继电保护系统的配置中，110 kV的线路大部分使用的是中性点直接接地的网络线路，线路是单侧电源时，使用阶段式相电流和零序电流保护形势来保护相间和接地故障，当线路是双侧电源时，使用阶段是相见和接地距离保护、零序电流保护。
在电网母线继电保护系统的配置中，110 kV线路的母线必须安装专用的母线保护来保护110 kV单母线和重要发电厂的母线保护，装设专用的母线保护来迅速且触目线上的故障或者异常状况。当母线装设专用母线保护之后，要安装具有相当灵敏系数的线路或者变压器，更有利于母线的后备保护。
在电网变压器继电保护系统的配置中，为了保护电网中的重要设备之一——变压器。大部分要进行零序电流保护、总理安插动保护、电流速断保护、瓦斯保护、过电压保护、过电流保护和过负荷保护，为了保证变流器的正常、稳定地运行。
3.2确定配电网可靠性指标
配电网可靠性指标主要由系统平均停电频率指标（SAIFI）、用户平均停电频率指标（CAIFI）、平均供电可用率指标（ASAI）三个参数进行确定的。系统平均停电频率指标市直供电系统用户在单位时间内遭受的平均停电次数，用户平均停电频率指标是指每个被停电的用户在一个供电年度中遭受的平均停电次数，平均供电可用率指标是用实际供电总时间和用户要求供电总时间两者之间的比来表示的。通过对三个指标的分析和计算，可以得出较为准确的数据，有利于确定配电网的可靠性，通过分析可以得出继电保护系统对电网可靠性和稳定性的重要影响。
4结语
本文对继电保护系统的可靠性及其在电网中的应用进行了探讨，发现继电保护系统具有很强的稳定性和可靠性，有利于电力系统的运行安全，保证电力系统正常运行，防止事故的发生，降低因事故发生所造成的经济损失。继电保护系统是电力系统的重要保障，可以在最短时间内自动从系统中切除发生故障的设备，减轻了电力系统事故对用户供电所造成的不良影响，避免了大规模停电情况的发生。
参考文献：
[1] 吴慧敏.继电保护装置的可靠性相关问题分析[J].科技创新导报，2009,(31).
[2] 张东.浅谈继电保护在电力系统中的技术应用[J].数字技术与应用,2010,(10).
[3] 戴志辉,王增平.继电保护可靠性研究综述[J].电力系统保护与控制,2010,(15).
[4] 王姗.基于故障树分析法的继电保护系统可靠性分析[J].电气时代,2011,(2).
关键词：继电保护系统；电力系统；可靠性；应用；正常运行
中图分类号：TM774文献标识码：A文章编号：1006-8937（2014）20-0051-02
随着电力系统的发展，电力系统自动化水平逐渐提高，其所含的元器件数量不断增加，内部结构更加复杂，使用的设备越来越先进，这增大了电力系统的发生故障的几率，经济损失风险随之增加。继电保护系统是电力系统的重要保障，是指在电力系统发生异常状况或者故障时，可以在最短时间内和最小区域内自动从系统中切除发生故障的设备，或者向工作人员发出信号，让工作人员解决异常状况发生的根源，进一步减轻电力系统事故对设备的损坏和对用户供电所造成的不良影响。本文对继电保护系统的可靠性及其在电网中的应用进行了探讨。
1我国继电保护系统的发展现状
我国工业基础薄弱，工业发展起步较晚，所以我国在继电保护系统方面的研究应用起步较晚，是从建国后开始的。经过10多年的发展，在20世纪40年代设立了继电保护学科和继电保护设计，建立了继电器制造工业和机电保护技术队伍，发展速度十分迅速。在50年代末，开始研究晶体管继电保护，在60年代~80年代得到了大力发展和广泛采用。从70年代中开始研究基于集成运算放大器的集成电路保护，在80年代末形成了较为完整的体系，取代了晶体管保护。我国机电保护技术从90年代起进入了计算机保护时代，研发了计算机保护软件。随着计算机技术和通信技术在继电保护系统中的应用，继电保护系统逐渐向计算机化、智能化、自动化、网络化的方向发展。
2继电保护系统的可靠性分析
2.1继电保护装置的可靠性
继电保护装置的可靠性是指当电力系统发生故障或者出现异常状况时，装置可以正常运行，进行正确的运作，当电力系统正常运行时拒绝运作。继电保护装置的可靠程度可以用可靠性指标数值来表示，这个可靠性指标可以从正确的角度进行定义，也可以从错误的角度出发。常用的机电保护装置可靠性指标有可靠度、可用度、故障率、修复率、检修率、切换时间、平均无故障工作时间和平均修复时间。
为了提升继电保护装置的可靠性，应该从装置的各方面寻找影响可靠性的原因，针对实际原因采取具有一定针对性的保护措施，还可以定期对保护装置进行检修和维修。目前，微机继电保护装置在电力系统中广泛使用，已被普遍应用于电力系统的线路保护、主编差动保护、励磁控制等多个方面。微机继电保护装置可以根据实际运行情况的需要配置进行相应保护，满足电力系统的各种需求，实现对其“量身定制”，还可以自定义保护功能，在标准保护之外提供特殊保护，最大程度满足其要求。由于计算机技术在继电保护装置中的应用，计算机软件也成为了影响继电保护装置可靠性的重要因素之一，软件在编写过程中的一点点误差和缺陷以及在运行过程中受到了外界的干扰，这都可能影响到软件的正常运行，造成软件判断错误，从而不利于继电保护装置的有效运行，影响保护装置的拒绝运行或者错误运行。
2.2基于故障树分析法的继电保护系统可靠性分析
故障树分析法是美国贝尔电报公司的电话实验室在1962年研发的，采取思维逻辑的方法，生动形象地进行了分析工作，具有直观明了、逻辑性强、思路清晰的他点，是安全系统工程的主要分析方法之一，对安全系统工程进行了系统性、准确性和预测性的研究。继电保护系统中的硬件系统主要是由电压电力互感器、二次回路、继电保护装置、继电保护辅助装置、继电保护装置的通信和断路器及操作机构等组成。对继电保护系统使用了故障树分析法，对系统中的硬件系统进行了分组，分为继电保护时效和断路器失效两个部分，用A表示保护正确，B表示断路器正确，继电保护系统硬件失效可以用AB+AB+AB=AB+B来表示，如图1所示。
经过精密的计算，对继电保护系统硬件的组成模块的概率重要度有了较为清楚地认知，见表1。
从表1中可以清晰地看出，保护装置和二次回路占有较大的概率重要度，说明这两者引起继电保护系统实效的可能性最大，对硬件系统的影响最大，是继电保护硬件系统中容易出现故障或者异常情况的部分。
3继电保护系统在电网中的应用
3.1继电保护系统在电网中的配置
现代电力系统的电压越来越高，容量越来越大，为电力系统安全、稳定和可靠的运行提供了较大的难题，而继电保护系统在一定程度上解决了这一难题。继电保护系统的工作状况一般分为两种，一种是正确动作，另一种是不正确动作，不正确动作又分为了误动和拒动两种工作状况。当电网中的某个元件发生故障或者异常状况时，这个元件的继电保护系统会在第一时间向离异常元件最近的断路器发出跳闸的命令，迅速从电网中断开异常元件。所以，在电网中合理配置继电保护系统，影响到了电网中一次元件的正常运行，可以有效降低电网系统的故障率，很大提升电网的可靠性和稳定性。本文以110 kV的线路为例对电网的继电保护系统进行了探讨。
在电网线路继电保护系统的配置中，110 kV的线路大部分使用的是中性点直接接地的网络线路，线路是单侧电源时，使用阶段式相电流和零序电流保护形势来保护相间和接地故障，当线路是双侧电源时，使用阶段是相见和接地距离保护、零序电流保护。
在电网母线继电保护系统的配置中，110 kV线路的母线必须安装专用的母线保护来保护110 kV单母线和重要发电厂的母线保护，装设专用的母线保护来迅速且触目线上的故障或者异常状况。当母线装设专用母线保护之后，要安装具有相当灵敏系数的线路或者变压器，更有利于母线的后备保护。
在电网变压器继电保护系统的配置中，为了保护电网中的重要设备之一——变压器。大部分要进行零序电流保护、总理安插动保护、电流速断保护、瓦斯保护、过电压保护、过电流保护和过负荷保护，为了保证变流器的正常、稳定地运行。
3.2确定配电网可靠性指标
配电网可靠性指标主要由系统平均停电频率指标（SAIFI）、用户平均停电频率指标（CAIFI）、平均供电可用率指标（ASAI）三个参数进行确定的。系统平均停电频率指标市直供电系统用户在单位时间内遭受的平均停电次数，用户平均停电频率指标是指每个被停电的用户在一个供电年度中遭受的平均停电次数，平均供电可用率指标是用实际供电总时间和用户要求供电总时间两者之间的比来表示的。通过对三个指标的分析和计算，可以得出较为准确的数据，有利于确定配电网的可靠性，通过分析可以得出继电保护系统对电网可靠性和稳定性的重要影响。
4结语
本文对继电保护系统的可靠性及其在电网中的应用进行了探讨，发现继电保护系统具有很强的稳定性和可靠性，有利于电力系统的运行安全，保证电力系统正常运行，防止事故的发生，降低因事故发生所造成的经济损失。继电保护系统是电力系统的重要保障，可以在最短时间内自动从系统中切除发生故障的设备，减轻了电力系统事故对用户供电所造成的不良影响，避免了大规模停电情况的发生。
参考文献：
[1] 吴慧敏.继电保护装置的可靠性相关问题分析[J].科技创新导报，2009,(31).
[2] 张东.浅谈继电保护在电力系统中的技术应用[J].数字技术与应用,2010,(10).
[3] 戴志辉,王增平.继电保护可靠性研究综述[J].电力系统保护与控制,2010,(15).
[4] 王姗.基于故障树分析法的继电保护系统可靠性分析[J].电气时代,2011,(2).