基于FMEA和模糊理论的继电保护风险评估方法

对继电保护系统进行风险分析,找出其中的薄弱环节,有助于采取针对性的预防措施,提高保护系统的可靠性。本文引入FMEA法对继电保护及其二次回路进行分析,选取故障的严重度、发生度和难检度作为风险评价指标,同时针对评价指标的模糊性,引入模糊理论对保护的各环节进行风险评估。文中以继电保护装置本体为例进行了具体分析,通过评估得到保护装置各模块的风险分值,可以找出保护装置中风险最大的环节。     

基于动态故障树与蒙特卡罗仿真的保护系统动态可靠性评估

依据数字继电保护系统的功能和工作特点,提出一种保护系统动态可靠性的定量分析方法,旨在为寻找系统薄弱环节、提高保护设计及运行可靠性提供参考依据。首先,确立保护系统累积失效概率、可用度和基本部件概率重要度指标。其次,建立马尔科夫状态空间与动态故障树相结合的微机保护系统动态可靠性模型,提出基于动态故障树结构函数的蒙特卡罗仿真方法,以进行保护系统可靠性定量评估。最后以算例验证所提方法的有效性,并进行相关分析。结果表明该方法对保护系统可靠性评估、部件影响分析及薄弱环节识别具有参考价值。     

基于连续时间马尔可夫链的继电保护装置动作行为预测模型

在继电保护可靠性评估中,使用保护装置状态的稳态概率进行状态枚举与后果分析,难以反映当前运行状态下保护装置的可靠性水平。该文建立了基于历史运行数据的继电保护装置状态转移模型,进而提出了基于连续时间马尔可夫链的时变概率算法,分析了不同保护可靠性参数对继电保护行为预测模型的影响。最后根据模型得到的时变概率曲线图,提出一种紧急调用应急保护装置并投运的策略措施。仿真结果证明了保护装置行为趋势的预测结果符合实际保护装置运行状态发展的客观规律。     

基于可靠性经济分析的数字保护最优更换周期

从保证智能变电站数字保护系统可靠性和经济性的角度分析,针对数字保护装置修复非新的特性,采用威布尔分布模型、役龄递减因子和故障递增因子进行建模。分析数字保护装置拒动和误动出现的原因和造成的影响,得出保护装置失效模型,并依此对数字保护装置进行非定期性检修,再依据保护装置经济性和可靠性分析模型得出最优更换周期,达到保证数字保护设施经济可靠运行的目的。所提方法是一种具有实际意义的继电保护系统可靠性评估方法。     

基于单位生命周期费用最小的继电保护装置更换策略

从可靠性经济的角度对继电保护装置的最小维修模型进行建模,并基于该模型计算最优更换周期。采用泊松分布拟合和Cramer-von Mises拟合优度检验确定继电保护装置的故障特性,采用对数正态分布拟合保护装置修复特性,从而构建最小维修模型;将单位生命周期费用应用于继电保护可靠性评估,制定以单位生命周期费用最小为目标的继电保护装置更换策略。依据现场保护装置的实际运行数据并考虑保护双重化的影响,对最优更换周期进行求解,验证了该策略的可行性。     

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。     

电力系统继电保护装置运行可靠性指标探讨

电力系统保护中继电保护装置运行时可靠性指标的定义和计算与电力系统可靠性指标计算、继电保护装置的评价、使用、完善与发展等密切相关.而确定继电保护装置运行状态的内涵则是一个十分关键的环节.过去对于继电保护装置运行状态的定义是否能正确而合理地反映继电保护装置的性能是一个值得进一步深入探讨的重要问题.作者就继电保护装置可靠性指标的内涵和计算提出的看法,可以促进继电保护装置的运行性能的合理评估和保护装置的完善.     

基于分层马尔可夫模型的冗余配置保护最优检修周期研究

为解决基于马尔可夫方法评估冗余配置继电保护系统的可靠性会遇到状态数目多、状态划分难的问题,提出分层马尔可夫可靠性模型。在建立马尔可夫状态空间过程中,根据被保护设备所处的状态将被保护设备和保护装置的状态分为若干层,接着对每层再进行详细的状态划分,通过双重主保护加后备保护验证提出的可靠性模型并根据相应的可靠性指标求解该配置继电保护系统的最优检修周期。结果表明：继电保护装置的过检修和欠检修对保护系统的可靠性都不利,保护冗余配置比单重配置的可靠性更高,而且最优检修周期也更长,影响继电保护最优检修周期的主要因素是保护自身的可靠性,与被保护设备的可靠性关系不大,同时本方法可解决状态划分过程中的状态遗漏问题。     

继电保护装置更换优化

从可靠性经济的角度对继电保护装置的最小维修模型建模,并基于该模型计算最优更换周期.具体地,采用泊松分布拟合和Cramer-von Mises拟合优度检验确定继电保护装置的故障特性,采用对数正态分布拟合保护装置修复特性,从而构建最小维修模型;进一步,将单位生命周期费用应用于继电保护可靠性评估,制定以单位生命周期费用最小为目标的继电保护装置更换策略.依据现场保护装置实际运行数据,并考虑保护双重化的影响,求解最优更换周期,验证了该策略的可用性.     

基于SSA-SVM的继电保护装置状态评估方法研究

运维检修人员对保护装置检修时需制定检修计划。为了对保护装置准确评估和精准检修,提出了一种基于麻雀搜索算法优化SVM的继电保护装置状态评估方法。根据建立的继电保护装置指标体系对保护装置健康状态进行分类,实现继电保护装置的状态评估。首先,建立继电保护装置状态评价指标体系,根据指标体系采集保护装置的相关数据。其次,建立SSA-SVM继电保护装置状态评估模型,采用该模型将保护装置健康状态按正常、注意、异常和严重进行分类。最后,分别采用SSA-SVM、BA-SVM、GWO-SVM、WOA-SVM算法评估继电保护装置的健康状态,并比较各算法评估保护装置健康状态的准确性和实时性。仿真结果表明,SSA-SVM算法评估保护装置健康状态的准确性最高,保护装置状态评估结果可为运维检修人员提供检修依据。     

继电保护系统对一次设备可靠性的影响研究

目前的继电保护可靠性研究主要是评估继电保护系统本身的可靠性,基本上没有定量分析继电保护对一次设备可靠性影响,在大电网可靠性评估中有必要定量计算继电保护对一次设备可靠性影响。建立了一种评估继电保护系统对一次设备可靠性影响的马尔科夫模型,得到继电保护系统对一次设备的整体不可用度的贡献量,并对部分可靠性参数进行了灵敏度分析,为进一步准确评估大电网可靠性的影响提供了参考。以IEEE-RTS79为算例,计算结果验证了所提方法的正确性。     

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。     

基于系统功效的保护及控制系统可靠性评估

采用元件可靠度和系统可靠度两个可靠性指标,提出功效评估法：通过硬件模块、接口模块、功能模块、功效模块对继电保护及控制系统进行建模。针对二次系统对一次系统的产生的功效,提出一次系统的典型功能事件,并分别通过串并联网络法定量评估二次系统的可靠性。深入到元件层面对硬件模块进行重要度分析并重新排序,从而有针对性的发现系统薄弱环节,提高二次系统的可靠性。     

基于系统功效的保护及控制系统可靠性评估

采用元件可靠度和系统可靠度两个可靠性指标,提出功效评估法:通过硬件模块、接口模块、功能模块、功效模块对继电保护及控制系统进行建模.针对二次系统对一次系统的产生的功效,提出一次系统的典型功能事件,并分别通过串并联网络法定量评估二次系统的可靠性.深入到元件层面对硬件模块进行重要度分析并重新排序,从而有针对性的发现系统薄弱环节,提高二次系统的可靠性.     

基于OPNET的智能变电站过程层网络建模方法

智能变电站过程层网络的性能,会直接影响继电保护等高实时性应用的有效实现。为了定量研究过程层网络的可靠性和实时性,提出了一种基于OPNET的过程层网络建模方法。根据过程层网络设备结构、报文种类及流量特征,搭建了合并单元、智能终端、保护测控装置等各智能电子设备（IED）模型。在此基础上,建立了每个间隔模型;并以D2-1型变电站为例,采用星型拓扑组建了过程层网络模型。最后以组建的网络模型为平台,开展了虚拟局域网（VLAN）划分方式的研究,仿真及测试结果说明了模型的有效性。     

电力自动化系统UPS供电方案可靠性

不间断电源(UPS)紧急供电系统是电力自动化系统安全可靠运行的根本保证,因此有必要对其可靠性进行定量评估分析。文中将UPS系统分为13个功能模块,并根据各模块特点,建立了相应的精确多状态Monte-Carlo可靠性数学模型,创建了基于模块的UPS系统故障树。在此基础上提出了基于时序Monte-Carlo仿真的UPS系统可靠性指标求解及灵敏度分析方法。以一实际UPS系统为例,应用所提出的方法对其可靠性进行评估,获得了最优的可靠性增强措施。该方法不仅适用于电力自动化系统UPS供电方案,也适用于其他各种紧急供电系统的可靠性定量分析。     

UPS供电系统可靠性与经济性综合研究

在设计评估重要用户不间断供电系统UPS(Uninterrupted Power Supply)时不仅要考虑其可靠性，而且要兼顾其经济性，因此有必要探索一种综合可靠性与经济性最优的评估方法。该文在分析三种典型UPS供电方案工作过程和特点的基础上，提出了一种简单实用的评估其供电可靠性指标的方法。该方法用状态空间法求解输入母线单元失效频率和平均修复时间，用最小割集法计算整个系统的供电可靠性指标。最终提出了UPS系统可靠性寿命周期费用RLCC(Reliability Life Cycle Cost)，作为确定综合可靠性与经济性最优方案的依据。该方法同样适用于其它各种紧急供电系统解决方案的可靠性评估与方案的选型决策。     

基于数字孪生的柔性直流线路保护中不良数据自纠错方法

直流线路保护是柔直电网发展的关键,需要在3ms内完成故障判别。现有学者提出基于数字孪生的柔性直流线路保护方法,具有速度快、灵敏性高等优点,但其可靠性易受互感器测量异常影响,可能导致保护误动作。现有不良数据检测方法的准确性和快速性难以满足直流控制保护设备的需求,因此为提高该保护方法的可靠性,本文提出了一种基于移动平均法的不良数据自纠错方法。根据测量数据平稳变化的时序特性,利用移动平均法得到测量数据的预测值,通过比较预测误差与实际误差进行不良数据的检测与纠错,无需迭代计算和预先训练模型。利用四端柔直电网进行仿真检验,结果表明相较于已有方法,所提方法具有更好的准确性与快速性,纠错性能较好,能适配保护方法并提升抗干扰能力,有效提高保护的可靠性。     

一种分析继电保护系统可靠性的算法

提出一种分析电力系统继电保护可靠性的新概念和算法，建立并依据相关工况概率模型，研究了基于马尔可夫模型的继电保护设备可靠性的求解；并将完好度作为一般继电保护系统可靠性设计优劣的判定标准，以便寻求最佳设计方案。举例说明该算法在3种不同继电保护系统设计方案可靠性分析中的应用，证明了该算法符合继电保护设计工况。