微机保护系统设计可靠性研究

分析了继电保护系统可靠性指标,从系统设计的观点出发,在分析影响保护可靠性的各种因素的基础上,对几种不同保护配置方案的误动与拒动概率作了计算,比较了各种保护配置的误动概率与拒动概率以及各种方案的可靠性,并利用变参数法对各种影响保护可靠性的因素作了分析比较。     

保护系统可靠性与保护动作可靠性

基于继电保护的工作特点,将其可靠性分为保护系统可靠性和保护动作可靠性两个方面。提出保护系统可靠性指标:保护拒动失效率和保护误动失效率;保护动作可靠性指标:保护拒动频率和保护误动频率。建立数字保护系统软/硬件失效率模型,求解保护系统可靠性指标;建立保护动作的状态空间模型,求解保护动作可靠性指标。该方法适用于各种保护的可靠性综合测评和定量管理,也是开展保护科学检修工作的基础。     

保护系统可靠性与保护动作可靠性

基于继电保护的工作特点,将其可靠性分为保护系统可靠性和保护动作可靠性两个方面.提出保护系统可靠性指标:保护拒动失效率和保护误动失效率;保护动作可靠性指标:保护拒动频率和保护误动频率.建立数字保护系统软/硬件失效率模型,求解保护系统可靠性指标;建立保护动作的状态空间模型,求解保护动作可靠性指标.该方法适用于各种保护的可靠性综合测评和定量管理,也是开展保护科学检修工作的基础.     

微机保护系统的失效率分析

根据微机保护系统的配置和功能特点,利用可靠性串并联模型失效率的等值算法,分析研究了单一保护系统和双重化保护系统的拒动失效率和误动失效率。     

微机保护系统可靠性应用研究

根据微机继电保护装置和保护系统的特点,探讨了保护装置和保护系统的可靠性定量评估方法。将软件可靠性研究分解为软件程序可靠性和软件数据可靠性研究,建立微机保护装置的硬件失效率模型和软件失效率模型,以及保护系统的马尔可夫模型,并求解出保护系统可靠性指标,包括保护可用度、保护拒动失效率和保护误动失效率。在已有的马尔可夫模型中增加了数据可靠性因子,考虑了由于人为计算失误,造成软件数据出错,最终导致保护系统失效的因素。最后以某地区电网220kV输电线路为例,估算出保护系统的各个指标。通过与已有文献计算结果的对比分析,认为该算法较全面,结果合理。     

计及不同保护配置方案的继电保护系统可靠性

微机保护装置的硬件可靠性已得到了很大提高,不同保护原理及配置方式已成为影响可靠性的主要因素。目前尚缺乏相应的可靠性模型,为此提出了一种新的计及不同保护配置模式的保护系统可靠性评估模型。基于马尔可夫方法,考虑2种故障模式即误动和拒动状态,推导出可以评估不同保护配置方案的可靠性模型,可计算保护系统误动和拒动的概率,为完善电网风险分析及可靠性评估方法提供了可用数学方法。算例证明了所提出方法的正确性。     

基于缺陷分析的保护装置可靠性评价研究

继电保护系统是电力系统安全稳定运行的第一道防线,研究其可靠性具有重要意义。目前继电保护可靠性研究主要从保护的拒动和误动方面进行分析,对数据样本相对较多的缺陷数据却没有有效利用。在对保护装置的缺陷信息进行分类预处理的基础上,应用最小二乘法估计二参数威布尔分布的参数,进一步得到基于缺陷信息的可靠度函数及失效率函数等并进行了相关分析。算例表明,通过计算威布尔分布的相关参数并分析可靠度、失效率及平均故障间隔时间等可靠性指标,能为分析继电保护装置的缺陷规律及可靠性评估提供一定的参考。     

基于扩展GO法的HVDC保护系统可靠性评估

高压直流输电(high voltage DC transmission,HVDC)保护系统因为含有多个共有信号,基于传统的状态组合法计算可靠性极其复杂。文章将成功流(goal oriented,GO)法引入到直流保护系统的可靠性评估中,以阀短路保护为例,建立了其GO模型。同时,通过结合图论中源点和汇点的概念将GO图进行分解,使得含共有信号的状态累积概率公式可直接用于多状态系统的可靠性计算,减小了由于多个共有信号导致的较大的计算量。在此基础上,比较了几种典型冗余配置下整个保护系统的误动率(拒动率)分别随测量装置和保护装置的误动率(拒动率)变化的曲线,得出了直流保护系统的一些可靠性规律。     

基于Markov模型的高压输电线继电保护装置风险评估

评估运行中的继电保护装置可能引起的后果,是继电保护评估的一个重要问题。结合线路状态和保护装置失效机理,提出了高压输电线继电保护装置风险评估方法。首先,给出输电线与保护的10种状态;进一步,根据保护的自检特性,归纳获得了由保护装置引发的4种风险,即显性误动风险、显性拒动风险、隐性误动风险和隐性拒动风险。然后,根据输电线路和保护装置的状态划分,建立10状态Markov模型,并利用Markov模型给出上述4种风险指标计算方法;最后,基于某电网实测数据,对比了风险与传统可靠性指标在评价可靠性上的差异,分析了自检率对风险的影响。分析表明,风险与不可用率随定检周期变化差异明显,降低失效率或增大自检率能有效地降低系统风险与不可用率。     

零序电流保护运行风险评估模型

建立了基于原理性运行失效的零序电流保护运行风险评估模型,指出了实时运行状态对保护的可靠性有着重要的影响。考虑由于电网实际运行中的各种不确定性和运行方式的变化,根据系统的运行方式和保护原理,详细分析了零序电流保护各段的动作原因,定量计算系统某处发生接地短路后各保护的运行拒动概率和运行误动概率,然后列举保护拒动和误动后可能发生的失效后果,计算并分析风险指标。考虑过渡电阻的影响,通过一个典型的系统实例,说明该方法的应用。     

考虑不对称时延的线路电流差动保护拒动和误动概率分析

通道时延不对称会影响线路电流差动保护的时间同步精度,并降低保护动作的可靠性.因此有必要对拒动和误动的影响机理进行深入研究,以提高线路保护的整体可靠性.文章根据线路电流差动保护的基本原理和时间同步方式,分析了通道不对称时延导致保护拒动和误动的原因;给出了通道不对称时延诱导的拒动和误动概率模型,并设计了相应算法;以5种线路保护场景作为算例,验证了算法的可行性和有效性,定量研究了在通道不对称时延概率分布函数相同条件下,拒动和误动概率的不同特征.研究成果对继电保护通道的优化配置和保护策略选择具有一定的参考价值.     

继电保护装置可靠性及其最佳检修周期的研究

针对继电保护装置可靠性（即其误动和拒动的概率）的研究,建立了评价继电保护装置可靠性的马尔科夫模型;运用状态空间法计算了电保护装置的状态概率和可靠性指标;分析了自检周期对保护装置故障率的影响。研究了保护装置最佳检修周期的确定和带自检的微机保护装置和不带自检的传统保护装置在最佳检修周期上的差异;为确定保护装置的最佳检修周期提供了理论依据。     

远程备用智能保护一体化中心架构可靠性研究

针对双重化智能站域保护在检修、故障退出、灾变恢复等多种场景时可靠性不充分的问题,提出远程备用智能保护一体化中心(Remote Duplicate Configuration Smart Protection Center,RDCSPC)的继电保护新架构。选取系统可靠度作为可靠性衡量指标,运用马尔可夫状态空间法原理,建立RDCSPC架构各运行方案的转移密度矩阵。确定其失效率、修复率与各状态之间的逻辑关系,结合保护系统本身拒动概率、误动概率,给出其可靠度数学表达式。通过算例定量分析RDCSPC与就地智能站域保护配合的各种运行方案的可靠性,验证了RDCSPC保护架构对系统的可靠性具有明显的提升效果。     

基于MIL-HDBK-217F模型微机保护装置可靠性预计

介绍了微机保护装置的两个基本的可靠性预计指标,即误动失效率和拒动失效率,进一步丰富了微机保护装置可靠性的评价指标体系;应用基于MIL-HDBK-217F模型的可靠性预计方法建立了微机保护装置可靠性预计模型,并结合算例验证了模型的正确性.     

保护隐性故障及其对电力系统连锁故障发展影响

继电保护隐性故障是造成电力系统连锁故障的重要因素之一,针对影响保护隐性故障因素,建立了考虑线路故障的保护隐性故障模型。从人为失误、保护装置自身的老化失效、保护所处环境影响来分析保护的故障率,基于Markov状态空间法,针对高压系统两套主保护及远近后备保护,建立详细的线路—保护状态转移模型,计算保护误动概率与拒动概率,并应用到连锁故障仿真算例中。连锁故障仿真考虑不同保护动作特性、控制措施动作以及不同负荷水平的影响,根据仿真结果计算保护拒动与误动风险,分析保护隐性故障对电力系统连锁故障的影响,以及各因素对保护拒动和误动的影响。仿真结果表明,重载时保护不正确动作风险比轻载和正常工作时大。     

智能变电站继电保护系统可靠性分析

智能变电站采用大量新型设备提高变电站智能化的同时也给继电保护二次设备的可靠性带来了全新的挑战。采用有效概率、误动概率和拒动概率三个指标对智能变电站直采直跳模式下线路、母线和变压器保护系统进行评估,对比分析了三者的可靠性并给出了提高可靠性的措施。研究结果对智能变电站继电保护系统的设计和改进具有指导意义。     

浅谈火电厂热工安全故障原因与处理

对热工保护误动和拒动的原因进行了分析和总结,并提出了防止热工保护误动和拒动应采取的措施和对策。这对提高DCS系统整体的可靠性、保证机组安全稳定运行具有一定的参考价值。     

基于溯因故障树模型的智能化变电站故障诊断分析

在变电站故障诊断方法中,以往的方案只能找出误动和拒动的保护、断路器而不能找出导致其误动和拒动的具体原因。为了提高电力系统安全可靠性,增强供电的连续可靠性,预防恶性停电事故的发生,本文研究了溯因故障树用于变电站故障的溯因诊断。文章首先对故障树分析法的相关理论进行了介绍,接着构建了保护、断路器拒动和误动溯因故障树,直观地描述了变电站发生这三类故障时的各级原因,并从定性与定量两个方面对故障树做相关分析。最后本文采用了实例分析的方法验证了方案的有效性。     

一起微机型备用电源自投装置拒投事故的分析

备用电源自动投入装置是电力系统保证供电连续性的重要设备。因微机型备用电源自动投入装置能根据设定的保护定值选择自投方式，可靠性高，现在已被广泛采用。由于接线错误、压板投退错误、保护定值错误、保护装置本身故障等原因都可能造成备用电源自投装置的误动或拒动，在某电力公司某110kV变电站曾发生过备用电源自投装置拒投，造成全站停电事故。     

变压器比率差动保护判据运行可靠性评估模型

应用概率方法研究保护动作判据的性能,提出了保护判据的可靠性评估模型。首先描述了几种比率差动保护判据的制动特性和灵敏度要求,及其在差动量和制动量关系平面上保护启动概率的分布情况;然后以实际运行方式下制动量和差动量变化范围内启动概率的平均值作为基础可靠性参数,推导出保护动作判据的拒动概率和误动概率。最后用算例说明了所提方法的实用性和有效性。