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.     

不同过程层网络结构的保护系统可靠性分析

数字化变电站过程层存在多种形式的网络结构,研究不同网络结构下继电保护系统的可靠性对过程层网络结构的选择和工程应用具有重要意义。根据数字化变电站继电保护系统的构成特点,提出了一种保护系统可靠性分析方法。该方法将保护系统划分为采样子系统和跳闸子系统,分别建立其故障树模型。综合考虑设备故障和修复过程,利用故障树和蒙特卡罗(Monte Carlo)仿真相结合的求解方法计算保护系统可靠性。最后应用所提出的分析方法,对不同网络结构下保护系统的可靠性进行了评估,通过对元件概率重要度分析,给出了影响保护系统可靠性的主要元件。     

计及元件重要度的电力系统可靠性分析

计及元件重要度的发输电系统可靠性可以深刻地反映可靠性与系统元件的相关信息,利用这些信息可以发现钳制系统可靠性的薄弱部分,从而为系统规划和运行提供重要的指导意见。本文推导了基于失效度、故障率的元件重要度和系统失电量指标,这些指标可反映出元件的退出运行会对系统可靠性的影响。并以RBTS6节点测试系统为例,说明分别基于失效度和故障率的元件重要度对系统可靠性产生不同的影响,计算表明利用元件重要度可辩识系统的薄弱部分。     

基于控制功效受损模式的大型稳控系统可靠性评估

大型稳控系统具有广域分布、控制层级多、装置构成组件多和功能实现复杂的特点,常用的误动率、拒动率和失效率等可靠性评估指标过于笼统,难以深入细致地反映稳控系统可靠性水平。基于稳控系统的构成,对局部异常的形态进行分类;从工程应用的视角,对稳控系统控制功效受损模式进行分类,并进一步定义基于控制功效受损模式的可靠性指标;通过建立预想局部异常集,分析局部异常导致的控制功效受损模式及其出现的概率,进行稳控系统可靠性评估。应用分析表明,所提出的可靠性指标含义清晰,计算方法简单,评估内容与范围灵活,可用于研究稳控系统的架构、厂站稳控装置配置、稳控装置的构成、运行模式和核心功能的运行逻辑与机制等因素对可靠性的影响,为提升稳控系统可靠性水平提供依据。     

全数字化保护系统的可靠性及元件重要度分析

从总体可靠度和元件重要度两个方面对全数字化保护系统的可靠性进行研究。基于可靠性框图和邻接矩阵方法建立了总体可靠性模型,然后基于概率重要度和关键重要度,建立了全数字化保护系统元件重要度评价指标。其中,概率重要度用于发现系统中的薄弱环节,以指导和优化系统设计;关键重要度用于指导系统维修。为说明所提方法的有效性,提出了6种全数字化保护系统的典型结构,并利用上述方法,对其进行了详细的计算与分析。     

全数字化保护系统考虑经济性的元件重要度分析

传统的元件重要度分析都是从纯粹的可靠性角度出发,没有考虑经济条件.文中综合考虑全数字化保护系统的制造成本以及因系统故障造成的经济损失这两方面因素,提出了考虑经济性的新型元件重要度度量模型.首先提出了基于故障率的元件成本--可靠性模型,进而得到全数字化保护系统的总成本--可靠性模型;然后定义了考虑经济性的元件重要度以及类型重要度,并推导出了计算公式;最后以典型全数字化保护系统为例,比较了考虑经济性的元件重要度与传统元件重要度的区别.结果表明,文中提出的新型元件重要度模型具有更大的动态范围,更易于区分保护元件之间的重要度,对优化系统可靠性设计更具指导意义.     

考虑隐性故障的继电保护系统可靠性分析及评估

为了更好地评估继电保护系统的可靠性,搭建了考虑隐性故障和系统运行状态变化时单一保护系统的可靠性模型。而后基于所搭建的可靠性模型,计算得到了随潮流变化时隐性故障率的变化情况和隐性故障修复率对继电保护系统正常运行的影响,并给出了基于概率模型的方法对超高压线路继电保护系统的可靠性进行评估。基于概率模型的方法是对马尔可夫状态空间模型方法的一种简化,适合工程应用,为完善继电保护系统的可靠性评估提供了可行的数学方法。算例验证了所提方法的正确性。     

智能变电站二次系统可靠性评估

目前电力系统可靠性的管理大部分是针对一次系统展开的,对二次系统可靠性的管理还很不完善,特别是针对智能型变电站二次系统可靠性的管理的研究还极少。从二次系统的物理结构出发,深入分析智能变电站二次系统的特点,将其抽象为网络模型来分析系统稳态正常工作概率。网络模型以智能变电站二次系统的通信链路为支路、以智能设备或子系统及交换机为节点;建立考虑通信链路传输数据可信性的支路可靠性模型以及考虑设备重要度的节点可靠性模型,设备的重要度因子用层次分析法模型获得,然后根据每个元素的可靠性数据计算得出系统的整体可靠性指标。最后通过算例表明,该法具有一定的合理性及实用性,对智能变电站设计具有一定的参考价值。     

电动汽车电机驱动系统可靠性模型及预计

能源危机促进了电动汽车的发展,作为其关键部件之一的电机驱动系统的可靠性直接影响着电动汽车的广泛应用.重点对电动汽车电机驱动系统可靠性进行分析.建立了电动汽车电机驱动系统可靠性串联模型.直流母线支撑电容、大功率电子器件、控制电路、轴承和绝缘的失效是电动汽车电机驱动系统的主要失效模式.基于已建立的可靠性模型,采用元器件应力分析法预计电动汽车电机驱动系统的可靠性.     

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。     

基于蚁群算法的继电保护系统可靠性分析

针对目前对变电站的继电保护可靠性评估还没有统一的标准,电网的继电保护可能会出现误操作的问题,提出了一种基于蚁群算法的继电保护系统可靠性分析方法。分析了变电站继电保护系统之后,根据变电站继电保护需要考虑的因素,将蚁群算法蚂蚁在寻找食物的过程中的最小路径遍历的思想运用在变电站继电保护的可靠性分析上,通过计算变电站各个有效节点之间的最短距离,构建可靠性分析模型。通过算例仿真,利用蚁群算法建立其模型,进行计算,验证此方法的有效性。     

故障信息处理系统中继电保护装置的可靠性研究

针对继电保护装置的工作特点拟定了继电保护装置可靠性的特征量。建立了继电保护装置可靠性的马尔可夫模型,运用状态空间法进行可靠性分析。最后提出了如何利用故障信息处理系统中大量丰富的信息实现继电保护装置可靠性分析的方法。     

高压直流控制保护系统控制总线应用分析

对不同的高压直流控制保护系统控制总线结构进行分析,对其特点及功能应用进行总结。     

高压直流输电控制保护系统的冗余可靠性研究

依据可信计算系统的可靠性分析理论,结合直流输电工程应用情况,对高压直流输电控制和保护系统的冗余技术做了可靠性方面的研究。首先介绍了冗余技术的背景及在直流输电工程中对可靠性的要求,然后分析了主动冗余技术和被动冗余技术在直流输电控制和保护系统设计中的应用,最后对控制和保护装置的冗余配置原则做了阐述,并针对装置的冗余设计提供了一些实现参考,对工程应用和系统冗余设计具有重要意义。     

基于Linux实时操作系统的配电网保护控制终端平台设计与应用

当前配电网保护终端平台仍采用封闭架构,高昂的平台操作系统授权价格以及封闭的开发环境,抑制了配电网保护控制业务海量的需求。针对开发者代码隔离诉求和网络保护性能约束,提出了一种基于Linux实时操作系统的配电网智能保护控制终端新平台。新平台拥有Linux开源、代码隔离、业务实时性支撑等特点。首先基于普通Linux操作系统嵌入实时补丁、设计实时进程调度和应用内存共享机制,以构造新平台基础。然后,设计了数据实时处理模块和保护业务服务模块,以服务配电网保护控制应用。最后,通过搭建软件测试环境,验证了新平台进程实时处理能力、重采样抖动控制能力。通过搭建RTDS实时数字仿真系统,验证了新平台下的网络保护应用性能。测试均取得了预期效果,验证了新平台设计的工程适应性。     

基于ADPSS的特高压直流输电控制保护系统开放式建模

目前特高压直流输电控制保护系统的仿真模型主要是基于典型的控制保护结构进行构建,难以准确地模拟实际特高压直流输电特性,且商业仿真软件大多提供封装式模块,难以根据实际情况进行修改和自定义建模。因此有必要搭建开放式特高压直流输电控制保护模型,以便准确地模拟实际特高压直流输电工程的控制保护特性。ADPSS可实现交直流机电暂态与电磁暂态混合仿真,在解决交直流混联电网建模问题上具备独有的优越性。在ADPSS平台上搭建了基于实际特高压直流输电工程的开放式控制保护系统,包括完整的换流器控制系统、换相失败预测控制与换相失败保护等。通过对比实际工程实验和所搭建的仿真模型在控制指令阶跃响应仿真与逆变侧交流系统故障仿真下的结果,验证了基于ADPSS的控制保护系统模型的准确性和有效性。     

提高三次谐波电压式定子接地保护动作可靠性的措施

通过三次谐波电压式定子接地保护2次误动案例分析,说明发电机的机型、一次设备的参数及一次回路的接线方式对发电机机端及中性点、三次谐波电压的大小和相位均有影响,在三次谐波电压式定子接地保护的设计选型时应予以考虑。提出了提高可靠性的措施:当发电机变压器按扩大单元接线时,或当发电机机端有断路器且断路器断口两侧并有接地电容时,宜采用绝对值比较式原理或采用不同工况下的自适应整定方案。     

数字化集成保护与控制系统结构设计方案研究

介绍了一种以多功能保护控制器MPCU为核心的数字化集成保护与控制系统DIPC。DIPC适用于数字化变电站,通过非传统互感器、合并单元、以太网和多功能保护控制器实现整个变电站的保护和控制功能。其中的核心元件MPCU是一台集中式的多功能数字装置,从过程层总线接收多个设备的信息,完成变电站内全部或部分设备的保护、控制、量测等功能,并利用冗余的广域信息提高保护与控制的性能。文章着重介绍了过程层总线的配置、MPCU的功能和结构。