基于三参数Weibull分布的继电保护装置老化失效率估算

Weibull分布广泛用于元件失效分布拟合。与二参数相比,三参数的Weibull分布能够更好地模拟继电保护装置在投运初期不存在老化失效的特点。简要分析了继电保护装置失效特性,利用三参数Weibull分布特性,提出了一种基于最小二乘法和迭代法的继电保护装置老化失效率估算方法。结合某区域电网实际统计数据,计算了失效率函数,并将三参数Weibull拟合结果同二参数Weibull分布拟合结果进行对比。结果表明,基于三参数Weibull分布的时变失效率估算更符合继电保护装置的老化失效特性。     

继电保护装置恒定失效率估算方法

继电保护装置恒定失效率的估算,是继电保护装置可靠性评估的基础。文中分析了根据现场数据估算恒定失效率时存在的数据问题,讨论了适合现场数据的恒定失效率估算方法,即极大似然估计和最小二乘曲线拟合方法。特别地,推导了考虑数据检修、截尾特性的基于极大似然估计的继电保护装置恒定失效率计算方法和最小二乘拟合方法。最后,基于某区域电网220kV及以上线路保护装置2006年和2007年实际运行数据,结合不同数据类型与对应的失效率估算方法估算该电网保护装置整体失效率。对比结果表明:计算恒定失效率时,需要着重考虑数据截尾影响。进一步,结合不同估算方法的特点,讨论了具有较高适应性的估算方法。     

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。     

基于内部温度的继电保护装置时变失效率研究

时变失效率是继电保护装置状态评估的重要指标之一。随着在线监测技术的发展,特别是新一代智能变电站的建设使得继电保护装置的温度参数成为可观测指标。从继电保护装置的温度指标入手,对继电保护装置的时变失效率进行研究。首先将Arrhenius模型与Weibull分布模型相结合,建立了继电保护装置内部主要功能模块在考虑运行温度下的时变老化失效率。然后利用串联模型将各模块的老化失效率和偶然失效率融合,得到了继电保护装置整体的时变失效率模型。随后在算例中建立了某省网继电保护装置的时变失效率模型,并以某台保护装置为例,简要分析了运行温度差异以及装置内部模块更换对失效率的影响。结果表明,运行温度对保护装置的失效率影响显著,且温度差异的影响会随着运行时间的推移逐渐扩大。最后针对实际情况提出了改善运行温度的相关建议。     

继电保护装置可靠性指标体系再分析 连载1

前言 1990年7月,作者曾对继电保护装置可靠性指标体系进行了分析,其中运用了初级泛函分析,经许继所专家们评议后,修充完成,已刊登在1991.1《继电器》上。本着精益求精的原则,本文着重采用分析拓扑的理论方法对该指标体系进行再分析,使对指标体系的理解水平更加简明、全面、深刻。为了减少篇幅,凡在前述论文中已经定义、论述过的名词、观点、分析,本文不再赘述。     

继电保护装置单粒子效应的测试方法与失效率研究

单粒子效应引发的存储器软错误对微机继电保护具有不可忽略的影响。介绍了α粒子和高能中子的来源,以及中国部分城市的大气中子通量。讨论了对继电保护装置进行中子辐照试验的方案细节,以及根据实验数据求取现场环境下单粒子失效率的方法。从现有可靠性指标出发,推导得到继电保护装置单粒子效应的可接受失效率。将该指标和辐照试验得出的失效率相比较,可以判断装置是否满足现场运行要求。该方法对评价继电保护装置的单粒子失效率具有一定的参考意义。     

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。     

考虑运行时间和温度的继电保护可靠性分析

在继电保护可靠性评估中,考虑运行条件的影响可以更准确评估保护系统的可靠性。将继电保护系统失效分为硬件失效和软件及人为因素失效,分别分析了两种失效的失效率时变特性,并分析了运行温度对保护装置可靠性的影响,进而建立了考虑运行条件继电保护系统失效率模型。考虑一次设备和继电保护系统的耦合关系,建立了保护系统可靠性模型。分别在不同的运行条件下,对实际的继电保护系统的不可用度进行了计算,计算结果验证了所提理论的正确性和有效性。     

电力系统继电保护及自动化装置可靠性试验与评估

开展产品可靠性的研究是提高产品质量的一种重要手段。继电保护及自动化装置是电力系统的重要组成部分．它的质量好坏是保证电力系统安全可靠运行的关键。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初步研究,为提高产品质量、确保电力系统的安全运行奠定基础。     

基于时变故障率与服务恢复时间模型的配电系统可靠性评估

为考察运行环境与故障后服务恢复策略对配电系统供电可靠性的影响,依据这2个因素提出配电系统可靠性的评估算法,以更为细致和全面地刻画配电系统的供电水平与运行风险。首先,针对元器件停运概率依其运行工况（外部天气环境、内部老化情况、定期检修等）变化而时变的特征,建立元件的时变故障率模型;然后,根据负荷点的服务恢复时间依其本身的用电需求等级、恢复过程的次序及相关动作而改变的特征,建立负荷点的服务恢复时间模型;最后,依据上述模型,采用随机稀疏技术模拟配电系统元件的故障过程,并基于服务恢复时间模型和故障遍历算法确立配电系统可靠性评定算法。应用所提出的模型和算法对实际工程系统进行可靠性评估,并与经典的网络等值算法结果对比,算例表明该模型能更好地反映系统的实际运行情况,证实了模型具有较强的理论价值和工程实用性。     

保护控制装置继电器回路抗干扰分析

电力系统保护控制装置中继电器线圈回路通常使用24 V电源供电,而CPU系统工作电源通常由5 V电源总线直接或间接供电,这导致装置开关电源设计复杂,需要进一步减少开关电源输出路数,简化电源设计,提高电源可靠性。为此提出取消开关电源中用于继电器回路的24 V电源输出,统一使用5 V电源,并用5 V线圈的继电器取代24 V线圈的继电器。分析了多个继电器同时动作对5 V电源系统的影响,试验证明其对整个5 V电源及CPU系统产生的影响很小,不会对系统正常运行产生影响。分析了在瞬变和浪涌干扰下,使用24 V线圈继电器时接点抖动的原因,以及使用5 V和24 V继电器时光耦短暂导通的原因。给出了抗干扰电容的放置位置、取值容量等电路改进措施。得出结论:在电力系统保护控制装置中使用5 V继电器和统一的5 V电源是可行的。     

基于设备时变故障率的海上油田电力系统可靠性评估

考虑海上油田电力系统与陆地电力系统的差异性,提出了一种适用于计算海上油田电网的设备时变故障率计算方法.首先基于知识图谱方法,分析了历史故障数据中各电气设备的故障原因和影响因素,并根据分析结果建立了计及设备及部件相互影响的电气设备基本失效模型;然后考虑设备组成元件的运行年限、检修策略等影响因素,对基本失效模型进行了修正,...     

基于数据拟合的继保设备失效率调整因子模型

分析继保设备检修行为对其失效率的影响,有助于继保设备检修计划制定和实现电网长期稳定可靠运行.基于某地区继电保护设备故障数据,采用Matlab工具箱对分段数据进行失效率函数拟合,然后利用遗传算法对失效率调整因子进行计算,建立基于数据拟合的失效率调整因子模型,并使用多地区的设备故障数据对该模型和德尔菲法的模型进行评估.研究...     

随机失效指标在继电保护状态评价中的研究与应用

在考虑继电保护随机失效的情况下,提出并分析了继电保护随机失效指标和随机失效率。分析表明,随机失效指标可以通过指数函数描述继电保护的可靠性。在此基础上,根据继电保护系统的实际构成,修正完善了基于随机失效指标的继电保护可靠性模型,并确定了相关随机失效率参数的确定原则。另外,假设随机失效率为常数并与时间无关,构建了实用的继电保护随机失效可靠度函数,以及设备随机失效可靠度计算方法。该方法在重庆电力公司继电保护设备状态评价分析中得到了应用。应用效果表明,该方法能够在一定条件下计算出继电保护设备的随机失效可靠度,反映设备健康状况。     

继电保护装置平均故障间隔时间指标的探讨

在初步分析平均故障间隔时间（MTBF）不同标准定义的基础上,提出了继电保护装置MTBF指标的3种计算方法,即可靠性预计、可靠性试验和现场失效数据统计,并具体分析现场失效数据统计的一个应用实例。最后,探讨了继电保护装置MTBF标准取值及MTBF在全生命周期成本（LCC）管理中的应用。     

基于故障率研究的数字保护最优检修周期

从保证智能变电站数字保护系统可靠性的角度建模,采用威布尔分布模拟数字保护装置故障率模型,通过L-M算法对保护装置故障率函数进行拟合。针对保护装置修复非新的特性,分析数字保护装置不同检修类型对故障率的影响,利用检修役龄递减因子和故障递增因子对保护装置检修前后故障率进行预测,推导得出数字保护装置故障检修模型。通过此模型计算得出的保护装置非定期检修周期,可保证数字保护装置经济可靠运行。该方法是一种具有实际意义的数字保护系统可靠性评估方法。     

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。     

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。     

计及继电保护系统多模式隐藏故障的电网N-k风险分析

提出了一种计及继电保护系统多模式隐藏故障的电网N-k风险分析方法,建立了计及线路主保护、后备保护及断路器装置(拒动)的继电保护系统隐藏故障模型;利用综合功能组分解法和事件树法对电网N-k故障概率进行求解,并构建了包括电源孤立、负荷损失及输电断面传输功率极限下降的综合后果损失评价指标。算例分析结果表明:与计及单一隐藏故障模式的方法相比,所提的新方法可以提高N-k故障概率的计算准确度,辨识一些特殊的高风险N-k故障路径,并发现继电保护系统中的薄弱环节。