论文部分内容阅读
【摘 要】水电厂担负着电力系统的调峰调频任务，对电力系统的稳定运行具有举足轻重的地位，水电厂继电保护隐藏故障将导致继电保护系统不正确的切除电路元件，并有可能造成其它保护装置相继错误动作，造成连锁事故，严重威胁电力系统的安全运行。本文就对水电厂继电保护隐藏的故障诊断方法进行探讨。
【关键词】水电厂;继电保护;隐藏故障;诊断
在水电厂运行过程中，在系统设备不能正常运行的情况下，继电保护系统能够快速切除故障点元件，控制故障影响的范围，以此保证电网的正常运行。但是，如果继电保护系统出现故障，就会影响故障的处理效果。这时，就需要采取有效的诊断手段，及时发现继电保护系统中存在的问题，及时解决，提高其运行的可靠性，这对保证电力系统的正常运行具有重要意义。
1、继电保护故障诊断方式分析
继电保护隐藏故障（HF）也被称之为隐性故障，其是相对于显性故障而言的，具体是指保护系统当中的永久性缺陷，这种缺陷的存在会造成继电保护系统本身无法正确或适当地对电路元件进行切除，由此会导致其它错误切除的情况发生。由于缺陷具有隐性特征，很难在巡视检查的过程中发现，致使保护系统的隐藏故障也不易被发现，当某些条件发生变化时，就会触发保护系统隐藏故障，从而形成一系列的连锁反应，后果极其严重。业内的专家在不断的研究中发现，继电保护隐藏故障是造成系统崩溃最为主要的原因之一。
继电保护隐藏故障会影响水电厂运行系统的正常运作，属于永久性故障，继电保护故障不仅难以在短时间内消除水电厂运行过程中的故障性电路元件，而且很有可能会导致其他保护系统出现错误，最终阻碍机组的顺利工作。在水电厂运行系统的工作过程中，继电保护隐藏故障通常不容易被发现，虽然故障并不明显，却会对水电厂运行系统产生消极影响。一般来说，水电厂运行系统在其正常工作的情况下，隐藏故障并不会对机组正常运作产生较大的影响，但是一旦运行系统出现故障，例如负荷运行、电网故障等情况下，隐藏故障在较短时间内会被触发，致使水电厂保护系统出现错误动作，严重可能出现连锁反应，难以维持机组的顺利工作，甚至扩大事故范围。继电保护故障的诊断难度、处理难度均较大，其有可能出现在系统硬件和软件方面，比如通信通道、PT、CT等，需要专业化的故障诊断分析方式才能发现与处理。以下介绍两种继电保护隐藏故障的诊断分析方式：
1.1以距离为基础的故障诊断
由于继电保护故障在水电厂继电保护系统中的诊断难度相对较大，利用常规的诊断分析方法往往很难达到故障诊断目标，因此，有关工作人员必须根据水电厂实际的运行情况，结合继电保护隐藏诊断的特征进行判断，选择高效、合理的诊断方式。通常情况下，工作人员可以对比一组数据之间存在的差异性，以此分析继电保护系统中是否存在故障。需要指出的是，在仅具备一套数量保护系统的情况下，一组数据几乎相近，通过比较，若存在其中一个或者一个以上与其他数据存在较大的差异，则表明该组数据所处的继电保护系统可能存在问题，以此小范围分析继电保护隐藏故障所处的实际位置。工作人员若选择该方式进行故障诊断分析，当一套继电保护系统中存在隐藏故障时，其实际测试数据与其他数据存在显著差异性，在此背景下，就可以根据距离的异常数据检测算法原则，具体测量各数据均值的实际情况，进一步完成继电保护故障的诊断与分析。
1.2以统计为基础的故障诊断
在诊断水电厂机组保护故障的过程中，一套用于对比的数据一般来自多个装置，但其测量结果为相同电气量下的结果，如果不考虑测量过程中的误差，则相同电气量下的数据测试结果应当全部相同。然而，在实际的操作过程中，由于受到各因素的限制一般会出现系统测量误差，这样的测试结果并不全部相同，但从理论角度来说，各数据间差异并不大，因此，在某个存在继电保护隐藏故障的系统中，其测量数据与整体数据一般存在较大差异。需要指出的是，在水电厂继电保护隐藏故障的诊断与检测过程中，某些存在故障的保护系统，其能够进行正常的继电保护动作，且实际工作性质与不存在故障的系统并无明显差异。在此探讨基础上，工作人员可以利用数据统计作为检测基础，根据数据统计结果分析故障保护装置的运行情况。
2、提升继电保护隐藏故障诊断效率的策略
2.1加强继电保护隐藏故障监测
继电保护具备预防性保护功能，但继电保护装置运行过程中极易发生故障问题，若不能及时发现，则会引发电力事故。继电保护作为电力系统的安全哨兵，需要时刻站在岗位上。基于此，需要加强继电保护工作，做好隐藏故障监测，通过安装检测和控制装置的方式，结合继电保护技术理论，利用以往的工作经验，制定继电保护系统监测方案，从水电厂继电保护运行工况出发，合理的设计监测方案。要不断地完善故障监测方法，减少监测漏洞，及時调整继电保护监测方法，扩大监测范围，以便于继电保护装置可以始终保持在安全运行状态下。现阶段，继电保护状态监测与智能诊断系统已经被应用于智能变电站中，实现了二次回路可视化，能够有效的减少系统隐藏故障风险，可以为电力事故后的系统恢复工作，提供辅助决策支持，有着较强的应用优势。
2.2加大继电保护技术研究力度
针对水电厂继电保护隐藏故障，需要加强诊断方法的研究。引入电力电子技术以及自动化控制技术等，研究新兴故障检测技术，提高继电保护装置的智能化与微观化水平，制作新型保护装置，以提升电力系统运行的安全性。在日常运维管理工作中需要做好继电保护隐藏故障总结与分析工作，结合继电保护运行工况，探索便捷高效的诊断方法，以减少故障的发生。
2.3继电保护系统的调试
在水电厂的运行过程中，继电保护系统对于整个电力系统的重要性意义不言而喻，因此，继电保护的安全性也应得到相应保障。继电保护系统是维持电力系统正常运行的基础，随着科学技术的进步，为了进一步改善电力系统运行的安全性与可靠性，工作人员应当根据系统潮流运行的实际情况选择有效的继电保护系统配置，提高电力系统运行的有效性。制造电力系统网络或者系统元件，比如断路器、变压器、发电机等出现故障而影响电力系统的正常运行，在此情况下，系统能够及时发挥警报，保障系统供电的持续性。
2.4采用广域量测系统
采用广域量测系统，来提高电力系统继电保护系统的性能。当继电保护系统发生故障或者不正常运行时，使得缺陷被触发，进而造成保护误动，基于此需要开发自诊断系统，来消除隐性故障。引入广域量测系统，可以优化继电保护方案，降低停电事故发生的几率，减少事故损失。因为广域后备保护和电气设备主保护有所不同，在继电保护领域中应用，主要应用于非故障情况下的继电保护动作特征逼近告警，同时可以防止重负荷时测量阻抗流入到动作区造成误动。利用广域量测系统，借助广域量测信息和系统运行状态辨识功能，能够实现故障快速隔离。
3、结束语
水电厂机组的运行情况在很大程度上影响着电网的运行状态。为了保证电网运行的安全性和可靠性，必须要加强对水电厂继电保护系统故障的研究。基于保护系统的运行特征，明确隐藏故障的原理，并在此基础上选择合适的诊断方式进行故障诊断，进而确定故障发生的部位，争取在最短的时间内处理故障，保证水电厂机组的正常运行。
参考文献：
[1]邱继忠，孟继盛.水电厂继电保护隐藏故障诊断方法研究[J].中国新技术新产品，2017（01）：135
[2]张溪溪.继电保护隐藏故障监测方法研究[J].企业技术开发，2017（06）：82～83.
（作者单位：华能澜沧江水电股份有限公司苗尾·功果桥水电厂）
【关键词】水电厂;继电保护;隐藏故障;诊断
在水电厂运行过程中，在系统设备不能正常运行的情况下，继电保护系统能够快速切除故障点元件，控制故障影响的范围，以此保证电网的正常运行。但是，如果继电保护系统出现故障，就会影响故障的处理效果。这时，就需要采取有效的诊断手段，及时发现继电保护系统中存在的问题，及时解决，提高其运行的可靠性，这对保证电力系统的正常运行具有重要意义。
1、继电保护故障诊断方式分析
继电保护隐藏故障（HF）也被称之为隐性故障，其是相对于显性故障而言的，具体是指保护系统当中的永久性缺陷，这种缺陷的存在会造成继电保护系统本身无法正确或适当地对电路元件进行切除，由此会导致其它错误切除的情况发生。由于缺陷具有隐性特征，很难在巡视检查的过程中发现，致使保护系统的隐藏故障也不易被发现，当某些条件发生变化时，就会触发保护系统隐藏故障，从而形成一系列的连锁反应，后果极其严重。业内的专家在不断的研究中发现，继电保护隐藏故障是造成系统崩溃最为主要的原因之一。
继电保护隐藏故障会影响水电厂运行系统的正常运作，属于永久性故障，继电保护故障不仅难以在短时间内消除水电厂运行过程中的故障性电路元件，而且很有可能会导致其他保护系统出现错误，最终阻碍机组的顺利工作。在水电厂运行系统的工作过程中，继电保护隐藏故障通常不容易被发现，虽然故障并不明显，却会对水电厂运行系统产生消极影响。一般来说，水电厂运行系统在其正常工作的情况下，隐藏故障并不会对机组正常运作产生较大的影响，但是一旦运行系统出现故障，例如负荷运行、电网故障等情况下，隐藏故障在较短时间内会被触发，致使水电厂保护系统出现错误动作，严重可能出现连锁反应，难以维持机组的顺利工作，甚至扩大事故范围。继电保护故障的诊断难度、处理难度均较大，其有可能出现在系统硬件和软件方面，比如通信通道、PT、CT等，需要专业化的故障诊断分析方式才能发现与处理。以下介绍两种继电保护隐藏故障的诊断分析方式：
1.1以距离为基础的故障诊断
由于继电保护故障在水电厂继电保护系统中的诊断难度相对较大，利用常规的诊断分析方法往往很难达到故障诊断目标，因此，有关工作人员必须根据水电厂实际的运行情况，结合继电保护隐藏诊断的特征进行判断，选择高效、合理的诊断方式。通常情况下，工作人员可以对比一组数据之间存在的差异性，以此分析继电保护系统中是否存在故障。需要指出的是，在仅具备一套数量保护系统的情况下，一组数据几乎相近，通过比较，若存在其中一个或者一个以上与其他数据存在较大的差异，则表明该组数据所处的继电保护系统可能存在问题，以此小范围分析继电保护隐藏故障所处的实际位置。工作人员若选择该方式进行故障诊断分析，当一套继电保护系统中存在隐藏故障时，其实际测试数据与其他数据存在显著差异性，在此背景下，就可以根据距离的异常数据检测算法原则，具体测量各数据均值的实际情况，进一步完成继电保护故障的诊断与分析。
1.2以统计为基础的故障诊断
在诊断水电厂机组保护故障的过程中，一套用于对比的数据一般来自多个装置，但其测量结果为相同电气量下的结果，如果不考虑测量过程中的误差，则相同电气量下的数据测试结果应当全部相同。然而，在实际的操作过程中，由于受到各因素的限制一般会出现系统测量误差，这样的测试结果并不全部相同，但从理论角度来说，各数据间差异并不大，因此，在某个存在继电保护隐藏故障的系统中，其测量数据与整体数据一般存在较大差异。需要指出的是，在水电厂继电保护隐藏故障的诊断与检测过程中，某些存在故障的保护系统，其能够进行正常的继电保护动作，且实际工作性质与不存在故障的系统并无明显差异。在此探讨基础上，工作人员可以利用数据统计作为检测基础，根据数据统计结果分析故障保护装置的运行情况。
2、提升继电保护隐藏故障诊断效率的策略
2.1加强继电保护隐藏故障监测
继电保护具备预防性保护功能，但继电保护装置运行过程中极易发生故障问题，若不能及时发现，则会引发电力事故。继电保护作为电力系统的安全哨兵，需要时刻站在岗位上。基于此，需要加强继电保护工作，做好隐藏故障监测，通过安装检测和控制装置的方式，结合继电保护技术理论，利用以往的工作经验，制定继电保护系统监测方案，从水电厂继电保护运行工况出发，合理的设计监测方案。要不断地完善故障监测方法，减少监测漏洞，及時调整继电保护监测方法，扩大监测范围，以便于继电保护装置可以始终保持在安全运行状态下。现阶段，继电保护状态监测与智能诊断系统已经被应用于智能变电站中，实现了二次回路可视化，能够有效的减少系统隐藏故障风险，可以为电力事故后的系统恢复工作，提供辅助决策支持，有着较强的应用优势。
2.2加大继电保护技术研究力度
针对水电厂继电保护隐藏故障，需要加强诊断方法的研究。引入电力电子技术以及自动化控制技术等，研究新兴故障检测技术，提高继电保护装置的智能化与微观化水平，制作新型保护装置，以提升电力系统运行的安全性。在日常运维管理工作中需要做好继电保护隐藏故障总结与分析工作，结合继电保护运行工况，探索便捷高效的诊断方法，以减少故障的发生。
2.3继电保护系统的调试
在水电厂的运行过程中，继电保护系统对于整个电力系统的重要性意义不言而喻，因此，继电保护的安全性也应得到相应保障。继电保护系统是维持电力系统正常运行的基础，随着科学技术的进步，为了进一步改善电力系统运行的安全性与可靠性，工作人员应当根据系统潮流运行的实际情况选择有效的继电保护系统配置，提高电力系统运行的有效性。制造电力系统网络或者系统元件，比如断路器、变压器、发电机等出现故障而影响电力系统的正常运行，在此情况下，系统能够及时发挥警报，保障系统供电的持续性。
2.4采用广域量测系统
采用广域量测系统，来提高电力系统继电保护系统的性能。当继电保护系统发生故障或者不正常运行时，使得缺陷被触发，进而造成保护误动，基于此需要开发自诊断系统，来消除隐性故障。引入广域量测系统，可以优化继电保护方案，降低停电事故发生的几率，减少事故损失。因为广域后备保护和电气设备主保护有所不同，在继电保护领域中应用，主要应用于非故障情况下的继电保护动作特征逼近告警，同时可以防止重负荷时测量阻抗流入到动作区造成误动。利用广域量测系统，借助广域量测信息和系统运行状态辨识功能，能够实现故障快速隔离。
3、结束语
水电厂机组的运行情况在很大程度上影响着电网的运行状态。为了保证电网运行的安全性和可靠性，必须要加强对水电厂继电保护系统故障的研究。基于保护系统的运行特征，明确隐藏故障的原理，并在此基础上选择合适的诊断方式进行故障诊断，进而确定故障发生的部位，争取在最短的时间内处理故障，保证水电厂机组的正常运行。
参考文献：
[1]邱继忠，孟继盛.水电厂继电保护隐藏故障诊断方法研究[J].中国新技术新产品，2017（01）：135
[2]张溪溪.继电保护隐藏故障监测方法研究[J].企业技术开发，2017（06）：82～83.
（作者单位：华能澜沧江水电股份有限公司苗尾·功果桥水电厂）