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。     

继电保护装置最佳检修周期的研究

针对继电保护装置检修最佳周期难以确定的问题,阐述了继电保护的失效分布模型,分析了模型参数与故障过程的关系,提出了经济性和可靠性约束条件,并根据历年故障数据和经验数据进行Matlab仿真分析。计算结果表明,这种基于非齐次泊松过程的计算方法,可以简单有效地计算出继电保护装置最佳检修周期,为继电保护检修计划制定和状态检修应用提供了理论指导依据。     

基于可靠性分析的微机继电保护设备最佳检修周期研究

通过引入自检系数、检修成功系数和故障维修系数,改进了微机继电保护设备的可靠性模型。利用新模型分析了保护系统的各种状态和状态间转移关系,绘制了状态空间图。根据马尔可夫理论列写了随机转移概率矩阵,求解了微机继电保护设备各种状态的稳态概率。推导了继电保护设备的检修周期与其不可用率的关系,以不可用率最低为目标确定了最佳检修周期。进一步编制了最佳检修周期的计算软件,实现了对微机继电保护设备可靠性的动态评估。模型的准确性和实用性在一个变压器微机继电保护的算例中得到验证。最后进行灵敏度分析,找出对最佳检修周期影响较大的2个因素为自检系数和检修成功系数。     

继电保护系统最优检修周期的优化算法

预防性定期检修,可提高保护系统可靠性,但在检修时冗余度降低。以继电保护系统可靠性和/或经济成本可靠性为目标,考虑状态概率的等式约束和转移率变量的不等式约束,新提出一种优化算法,计算最优定期检修和自检间隔时间,量化故障率、自检成功率、可接受经济成本等对最优检修周期的影响。相对现有连续算法,优化算法计算效率较高,且可以对多个变量同时寻优。以典型保护系统状态空间为例,通过与现有算法计算结果的比较,验证了优化算法的正确性。     

失效分布模型对继电保护装置最佳检修周期的影响

从继电保护装置的失效分布模型入手,分别采用基于非齐次泊松过程的指数模型和威布尔模型对继电保护进行建模,考虑经济性和可靠性的约束条件,并且根据历年的继电保护装置故障数据和经验数据,利用Matlab编程,计算继电保护装置的最佳检修周期。通过分析不同失效分布模型对状态检修最佳检修周期预测的影响,确定最适合继电保护装置的失效分布模型,为继电保护装置检修计划的制订和状态检修的应用提供理论指导。     

计及核心元器件的双重化继电保护装置Markov模型及影响因素分析

双重化继电保护装置可靠性分析直接考虑核心元器件失效模式,将造成模型转移状态个数爆炸,分析困难。针对上述问题,考虑了核心元器件的硬件失效、软件失效以及人因失效模式,建立了含CPU插件、电源插件以及其他插件的30状态双重化继电保护装置简化Markov模型;进一步,基于灵敏度定量分析了失效模式对双重化继电保护装置可靠性的影响;最后,通过可靠性和灵敏度分析了继电保护装置单套装置与双重化的可靠性差异。     

继电保护装置的多因素时变Markov模型及其检修策略分析

高可靠性微机继电保护装置的人为失效、软件失效以及不同检修模式等因素造成的失效不可忽略。同时,其失效率在全寿命周期内并非恒定。针对上述问题,分别建立了考虑多重因素的单个保护装置5状态Markov模型和双重化保护的14状态Markov模型。考虑时变失效因素与检修因素,并对部分检修与全部检修进行区分,比较相应的时变不可用率变化,并给出最优检修策略。     

满足可靠性要求的继电保护装置预防检修模型

对继电保护装置进行预防性检修,能够有效提高保护装置的可靠性。采用威布尔分布模型,引入故障率递增因子,对预防检修作用下保护装置的失效率模式进行了分析。在此基础上,以预防检修平均费用函数作为目标函数,以保护装置的可靠度作为约束条件,构建了满足可靠度要求的保护装置预防检修模型,并且利用MATLAB软件对该模型进行求解以得到最佳的检修周期和检修次数。最后,通过算例分析了可靠度与检修费用之间的关系以及故障率递增因子对检修策略的影响。该研究对检修部门制定检修计划具有一定的参考意义。     

基于可靠性分析的微机继保设备最佳检修周期研究

目前使用的微机继保设备可靠性模型不准确,造成实际应用困难。文章通过引入自检系数、检修成功系数和故障维修系数, 改进了微机继保设备的可靠性模型, 求解了微机继保设备的最佳检修周期, 并进一步编制了最佳检修周期的计算软件, 实现了对微机继保设备可靠性的动态评估。对影响微机继保设备最佳检修周期的因素进行了灵敏度分析, 找出对最佳检修周期影响较大的2 个因素为自检系数和检修成功系。     

双重化继电保护系统可靠性分析的数学模型

继电保护系统在电力系统中有极其重要的地位,继电保护系统的可靠性直接影响电网的安全稳定运行。采用状态空间法建立了双重化配置继电保护系统的状态空间模型,利用历史数据对500 kV母线保护和500 kV线路保护的可靠性进行了分析,计算结果表明论文中建立的数学模型是一种实用的模型,利用该模型的分析结果可以为检修决策提供参考。     

电力系统继电保护装置可靠性试验设备的通信系统设计

研制了电力系统继电保护装置可靠性试验设备的通信系统。根据WinSock网络编程接口,采用客户机/服务器模式设计了通信系统,并给出了关键通信软件流程。该通信系统可以对试验设备进行集中管理,提高了试验效率。     

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。     

双重化继电保护系统可靠性的五状态空间模型与评估方法

双重化继电保护配置是220kV及以上输电网的基本要求,对电力系统安全可靠运行有着极其关键的作用。文中针对由两套主保护及远近后备保护所组成的双重化继电保护系统,建立了4种工况下的双重化继电保护系统的五状态空间模型。在五状态空间模型的基础上,根据马尔可夫状态空间的分析原理,构造了其状态转移矩阵,确定了其正确切除故障概率和失效率与系统故障率及不同状态之间维修率的关系。以某电网为实例进行了计算,计算结果充分说明了双重化继电保护配置的重要性和关键作用。     

微机保护定检周期的确定

普遍认为继电保护定检周期越短,保护的可靠性越高。然而,有可能在退出保护定检时,系统发生事故,或者在检验时损坏保护装置,因此,必须权衡利弊,确定合理的定检周期,讨论了一种确定微机保护定检周期的计算方法,该方法在建立电网数学模型的基础上进行计算,具有一定的实用价值。     

继电保护系统可靠性研究

继电保护系统的稳定运行对于保持电力系统的可靠性有着重要的意义,本文在分析了继电保护系统可靠性的衡量指标的基础上,从继电保护装置特点的角度详细分析了继电保护装置的设备可靠性模型和功能可靠性模型,并提出了改进继电保护系统可靠性的技术措施,对于继电保护装置系统的可靠性研究有一定的借鉴意义.     

继电保护系统失效概率算法

计算继电保护系统的失效概率和量化其对一次元件实时停运的影响是电网运行可靠性评估的重要研究内容.所提出的继电保护系统可靠性模型能够反映其保护原理、配置情况和配合关系.一方面,保护硬件故障引起的失效被称为一类失效,利用统计数据可计算其概率;另一方面,如果继电保护系统的设置不适应目前电网运行状态,将产生隐蔽性故障,被称为二类失效.因此,提出保护功能模块的不动作概率用来反映一次系统故障类型和保护原理的影响,并基于不动作概率计算二类失效概率.最后,考虑继电保护系统失效的影响,推导出一次系统元件停运概率的计算式.     

综合定量计算继电保护系统可靠性

提出了2个评估继电保护系统可靠性的指标.对影响继电保护系统可靠性的因素进行分类,并分别建立了软件数学模型、硬件数学模型及人员可靠性模型,得到数字保护系统的状态空间图,应用马尔柯夫过程求解系统在无备用和有备用情况下的综合失效率及可用度.以一实际保护系统参数为例进行计算,验证了所提出的指标和所建立模型的合理性和有效性.     

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

对继电保护及自动化装置可靠性特征量、可靠性试验方法及评估方法等进行了初步的研究,给出了相关的公式及参数,为进一步开展继电保护及自动化产品可靠性技术的研究工作、提高继电保护及自动化产品可靠工作的能力奠定了一定的基础。     

基于可靠性经济分析的继电保护最优检修间隔时间研究

继电保护是可修复系统，合理的预防性检修是提高保护可靠性的有效措施。该文从可靠性经济的角度研究继电保护系统最优检修间隔时间。提出并定义保护年均经济损失、保护误动年均经济损失、保护拒动年均经济损失和保护年均检修费用；分析保护各经济损失分量的定量求解方法。建立单一保护和双重化保护动作的状态空间模型，以保护年均经济损失最小为目标，求解最优预防性检修间隔时间。该方法对各种保护检修策略的制定具有一定的指导意义。     

航天继电器可靠性寿命试验分析系统的研究

在现行继电器寿命试验中,仅依靠接触电阻的超标是不能全面反映继电器的失效问题。就此,本文设计了一种多参数实时采集的航天继电器可靠性寿命试验分析系统。该系统由工控机、主控制单元、数据采集及处理单元和线圈驱动单元组成,适用于不同负载、不同测试数量的航天继电器的可靠性寿命试验。它能实时采集继电器在可靠性寿命试验中的接触电阻、吸合时间、超程时间等特性参数,并对这些参数进行分析、计算和处理,来全面地、综合地判断继电器是否失效。此外,还可对继电器进行失效分析,得出失效模型,为进一步研究继电器失效机理提供了依据。