继电保护隐藏故障监测方法研究

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1、继电保护隐藏故障监测方法研究摘耍：通过对继电保护隐藏故障监测方法的分析，针对继电保护系统的安全问题和继电保护隐藏可能出现的主要故障，提出一些对继电保护隐藏故障的研究对策，希望对今后电网的安全运行能够有所帮助。关键词：继电保护；隐藏故障；概率模型；扰动记录；自适应预报方法1继电保护隐藏故障的研究现状有资料表明世界上大约有70%的大停电事故都和保护系统的不正确运作有关，继电保护的隐藏故障已经成为电力灾难性的一种机理，因此不少文章中都强调对继电保护隐藏故障的分析。1.1基于隐藏故障的风险评估并不是所有的隐藏故障对电

2、力系统都具有同样的危害性，为了评估不同的隐藏故障的不同严重性程度；国内外很多学者将风险理论应用于基于隐藏故障的电力系统连锁故障的分析评估，建立了连锁故障的风险评估体系，从而找出电力系统的薄弱环节，据此提出减小系统连锁故障风险的预防措施。隐藏故障风险评估的基本思想是利用继电保护隐藏故障的概率，根据系统的拓扑结构对连锁故障模型进行仿真计算，最后为了能够定量地分析决定安全等级的因素：事故的可能性和严重性，将风险定义为事故的概率与事故后果的乘积。如何确定继电保护发牛隐藏故障的具体概率值是值得研究的问题。目前主要有两种

3、计算方法：概率统计分析和概率模型。通过概率统计法是固定的、不变的，方便于连锁故障的风险评估，但忽略线路潮流、母线电压、系统频率等实时运行条件的变化对保护隐藏故障概率的影响。常用的保护隐藏故障概率模型有距离保护概率模型、过电流保护概率模型以及发电机概率模型；保护概率模型虽然简单合理，但不能全面地反映继电保护系统的动作行为，要建立所有保护隐藏故障模型是I•分困难的，需要进一步研究。隐藏故障风险评估的仿真算法主要采用蒙特卡罗抽样法(montecarlo)和重点抽样法(impor-tancesampling)o重点抽

4、样法则是根据继电保护隐藏故障的概率模型通过多次抽样仿真得到连锁故障的发生概率，与蒙特卡罗抽样法不同的是重点抽样法不采用原始的概率而是采用在保证均值不变的基础上的一个替换概率，该概率大于原始概率，以增大稀有事件出现的次数并减少计算工作量。采用抽样法可以对连锁故障的发展过程进行比较详细的模拟，但是采用蒙特卡罗抽样法时，由于需要重复产生许多无用的样本，浪费了计算资源，采用重要抽样法虽然能够在一定程度上减少计算工作量，但是仍需要产生一定数量的无用样本，故而也存在计算资源浪费的现象，而且，虽然重点抽样法能够保证连锁故障

5、发生的均值不变，但是其方差依赖于转换概率的选择，而如何选择转换概率以保证连锁故障发生的方差能够被合理地接受并没有统一的标准，这在一定程度上可能会限制该方法的应用。1.2隐藏故障的监测和控制早在1996年国际著名保护权威专家a.g.ph-dake和j.s.thorp就指出了保护装置和系统的隐藏故障是造成电网连锁故障的重要原因之一，对保护的隐藏故障进行了详细研究，并提出了建立继电保护装置隐藏故障监视与控制系统的技术方案。该系统可以应用到变电站中以控制那些有着高脆弱性指数的继电器。隐藏故障监测控制系统接收到的信号输

6、入与具有高脆弱性指数继电器所接受的信号相同，事实上也就是复制该保护的算法和功能。它的输出和传统的继电保护的输出以一个适当的逻辑形式联系起来，用来监督保护的输出。当监控系统的决策和保护的决策不同时，跳闸不被允许。然而，由于二十世纪九十年代至今继电保护和变电站自动化技术正处于快速发展阶段，技术发展的重点是在微机保护装置自身的软、硬件技术以及变电站综合自动化，因此在对隐藏故障的监视、理论和技术研究方面处于停滞状态。目前，我国微机保护和变电站自动化技术已日趋成熟，正在大力建设的继电保护管理信息系统，以及电网通信技术也

7、口趋成熟，可获得的信息也越来越丰富，如何利用这些信息的融合来实现隐藏故障的监视和控制，将是新形势下隐藏故障研究的发展方向。2继电保护隐藏故障的概念和特征隐藏故障是指一种在系统止常运行时对系统没有影响的故障，而当系统某些部分发生变化时，这种故障就会被触发从而导致连锁故障的发生。隐藏故障在系统正常运行时是无法发现的，但是一旦有故障发生，继电器正确切除故障后，电力系统潮流重新分配，这样的运行状态下就可能会使带有隐藏故障的保护装置发生误动。继电保护系统中的元件都有可能存在隐藏故障，例如pt、Ct、接线片、连接器、各种

8、继电器、通信通道等等。隐藏故障的存在并不表示继电器木身的设计有问题或者继电器应用的不对，也不表示继电器的校准有错误。它和一般故障的差别就在于这些缺陷不会使继电器立刻动作，而是当其它系统发生一些事件时才能够被监测到。隐藏故障的最大特点，也是它最危险的地方就是它们对于系统的影响只有在电力系统处于压力状态时才能显现出来，比如在故障发生时或者故障发生后瞬间、低电压、过负荷以及其他开关事件发生后。3继电保护隐