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。  

阶段式保护原理性失效风险的概率评估方法

继电保护对电力系统的安全稳定运行有着重大影响,其可靠性研究一直是电力工作者关注的课题。针对目前继电保护系统可靠性及风险评估方法存在难以反映保护原理特性、动作时序特性等不足,在保护元件原理性失效概率模型的基础上,确定了继电保护系统的风险评估指标,并制定了阶段式保护原理性失效风险评估的详细流程。最后分析了某实际电网中距离保护的原理性失效风险,结果表明该方法有助于寻找保护系统的薄弱环节、发现其他系统难以发现的问题,并能为保护定值校核等系统提供参考冗余信息。  

面向状态检修的智能变电站保护系统可靠性分析

以状态检修为目的，研究了智能变电站保护系统的可靠性评估方法。首先从智能变电站技术特点出发，提出一种考虑逻辑节点的保护系统监测方法。根据状态检修的需要选取保护系统可靠性指标，并在此基础上建立了动态Markov模型，利用该模型定量评估保护系统在给定条件下的检修需求。最后以典型220 kV智能变电站为例说明了该评估模型的应用方法并做了相关分析。算例结果表明，该方法具有一定的可操作性，能够为智能变电站保护系统的检修决策提供一些参考。  

继电保护可靠性数据收集系统设计

针对目前保护系统可靠性评估过程中由于缺乏基础数据积累而影响了评估效果的问题,从保护可靠性特点入手,探讨了保护可靠性数据收集系统的架构,分析了数据采集来源、统计模型及有效性校验方法,设计了数据保存的基本格式.旨在通过可靠性数据采集和整合,满足后续的计算和分析需要.最后,引入3F技术,探讨了故障模式影响分析(FMEA)、故障树分析(FTA)与故障报告、分析与纠正措施系统(FRACAS)在保护可靠性分析中的综合应用.  

继电保护原理性运行失效概率模型

建立了继电保护原理性运行失效的双层概率模型,即基于赋时Petri网的保护逻辑动态层和-基于模糊 Petri网的概率信息层.该模型不仅能够进行保护逻辑的动态仿真,而且能够根据系统运行方式、保护定值和保护逻辑,定量计算保护系统运行过程中由继电保护原理引起的运行失效概率,对继电保护动作特性与特定故障匹配程度的随机性分析具有参考价值.  

微机保护动作逻辑建模与动态分析

针对目前保护逻辑图绘制软件只有显示作用而没有微机保护所需的逻辑动作透明化分析功能的不足，在混杂系统概念的基础上，建立了新的基于可编程赋时Petri网（PTPN）的继电保护动作逻辑准混杂模型。扩展了基于赋时Petri网和矢量图元的保护逻辑元件库及逻辑分析模块，开发了图形化保护逻辑分析平台，可应用于保护动作过程回放和保护逻辑程序的调试，满足动态显示和保护逻辑分析等要求。以距离保护中振荡闭锁开放判据为例，验证了该模型的正确性和可靠性。  

ATP/EMTP的保护模块内嵌技术与全闭环仿真

利用软件对保护在特定故障下的动作行为进行分析校验、设计保护新原理及分析和改进保护动作特性,具有高效率、低成本、灵活方便等特点.在实现ATP/EMTP中保护模块内嵌的基础上,开发了微机保护原理动态特性的全闭环仿真分析平台,其仿真计算充分发挥ATP/EMTP电磁暂态计算的精确性,且不受仿真软件自带模型库的限制.平台使用灵活方便,仿真结果准确可靠.在保护计算特征量、保护出口逻辑等方面均可以数据、图形双方式输出,直观清晰.作为扩展,也可以ATP/EMTP输出数据为保护输入、严格按照实际装置的处理流程进行开放式保护仿真.  

基于BP神经网络的小样本失效数据下继电保护可靠性评估

失效数据样本过少会影响对高可靠性继电保护系统的可靠性评估,因此提出一种基于BP神经网络的继电保护系统可靠性评估方法。分析了可用于继电保护装置可靠性评估的分布模型及其特点;利用原始小样本失效数据训练BP神经网络,得到与原始数据样本规律相近的扩充数据样本;利用最小二乘法对扩充数据样本的分布模型进行参数估计。算例分析表明:利用扩充数据样本进行可靠性评估效果更好,在对继电保护装置进行可靠性评估时应根据选择的分布模型选择合适的经验公式。  

含风力发电的配网电流保护运行风险评估

在含分布式电源(DG)的复杂配网继电保护研究中引入可靠性和运行风险评估,有助于克服由于DG介入可能出现的保护拒动和误动.结合DG的随机性特点,从复杂配网电流保护的特点入手,在对其进行失效分析的基础上,将保护可靠性分析与脆弱性评估方法相结合,将保护风险评估与其在电力系统中的动作行为和配合关系相结合,从运行风险的角度分析DG对配网保护的影响及进一步提高配网保护运行管理水平的新途径.算例分析验证了方法的有效性.  

柔性中压直流配电网线路保护方案

针对“手拉手”多端柔性直流配电系统的中压直流线路，设计了基于通信系统和直流断路器的继电保护方案。首先，介绍了柔性直流配电系统的配置和中压直流系统的故障特性；其次，针对系统危害较大的极间短路故障和小电阻接地故障，依靠电流量信息，根据每一保护安装处的线路电流状态矩阵，设计了能够识别故障类型和故障区间、在5 ms内隔离故障的速动保护；针对系统可能出现的大电阻接地故障情况，设计了以电压不平衡量作为启动判据，根据同一保护安装处的正负极不平衡电流状态矩阵，实现故障定位和故障隔离的后备保护；并针对可能出现的保护拒动或通信装置失灵现象设计了第一级远后备保护和第二级远后备保护；还考虑了保护系统和控制系统的配合以保证非故障区域的正常供电。最后，通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所提保护方案的有效性。