基于概率行为树的保护系统建模与可靠性定量评估

依据数字继电保护系统的功能和特点,提出一种保护系统的行为树模型及其可靠性定量评估方法。给出硬件部件、软件行为、顺序和选择关系的可靠度模型。对现有行为树模型进行概率扩展后完成对保护系统的建模,给出行为可靠度计算公式以进行保护系统可靠性定量评估。算例仿真计算结果表明,所提方法可正确评估保护系统可靠性,进行薄弱环节识别。     

基于缺陷分析的保护装置可靠性评价研究

继电保护系统是电力系统安全稳定运行的第一道防线,研究其可靠性具有重要意义。目前继电保护可靠性研究主要从保护的拒动和误动方面进行分析,对数据样本相对较多的缺陷数据却没有有效利用。在对保护装置的缺陷信息进行分类预处理的基础上,应用最小二乘法估计二参数威布尔分布的参数,进一步得到基于缺陷信息的可靠度函数及失效率函数等并进行了相关分析。算例表明,通过计算威布尔分布的相关参数并分析可靠度、失效率及平均故障间隔时间等可靠性指标,能为分析继电保护装置的缺陷规律及可靠性评估提供一定的参考。     

基于Markov模型与GO法的智能变电站继电保护系统实时可靠性分析

智能变电站的全站信息数字化为继电保护信息的实时采集提供了基础,但是智能变电站继电保护系统可靠性的分析还停留在滞后于实时运行状态的估算阶段。以智能变电站采集实时报文数据作为继电保护系统在线监测数据,研究了继电保护装置的实时可靠性。首先从智能变电站在线监测出发,对智能变电站报文进行分类,确定继电保护装置的状态划分。然后通过Markov模型对继电保护装置的可靠性进行分析,并根据多状态的特点,使用GO法对继电保护系统可靠性进行分析,实现了继电保护装置和系统的实时可靠性分析功能。最后以某变电站线路保护系统为算例,证明了该方法为智能变电站保护系统实时可靠性的分析提供了有效手段。     

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。     

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。     

小样本失效数据下保护可靠性的贝叶斯-蒙特卡罗评估方法

保护系统的"高可靠性"导致基于大失效样本数据的可靠性评估方法遇到瓶颈,并将直接影响评估结果可信度,针对该问题,提出一种基于小样本失效数据的继电保护系统可靠性评估方法。首先,在分析继电保护装置的运行特性及小样本失效数据特点的基础上,通过拟合优度检验确定以威布尔分布作为失效数据的寿命分布;其次,利用小样本数据进行回归分析得到威布尔分布的参数,选取蒙特卡罗抽样得到的子样作为贝叶斯分布的先验分布;最后通过贝叶斯理论得到后验概率分布并求其全概率得到装置的可靠度和故障概率密度等可靠性指标。算例分析验证了方法的有效性。     

核电安全注入系统可靠性评估方法研究

为了研究安全注入系统的可靠度,在现有的核电机组运行基础上,结合神经网络、极大似然估计及支持向量机等数值方法,构建了安注系统的设备可靠性计算模型,通过推算设备的可靠性,并运用可靠度数学模型进行系统的可靠性评估。通过比较核电的实时运行数据结果,验证了方法的可行性,为系统可靠性评估提供了理论手段。     

基于半马尔可夫过程的继电保护可靠性建模

长期以来,电力系统可靠性研究是以状态转移函数服从指数分布为假设前提的,而工程实际中预防性检修间隔时间等均为非指数分布,这必将严重影响分析结果的可信度.为此,文中从可靠性数学基础理论出发,以电力系统继电保护为例,计及其预防性检修,研究建立了基于半马尔可夫过程的具有多停运模式的系统可靠性模型并提出其解析求解方法,克服了传统频率持续时间法要求状态转移函数须服从指数分布的局限性,并具备计算速度快、精度高的优势.以实际电力系统继电保护运行统计数据为其可靠性基础数据,通过与基于序贯Monte Carlo模拟法的可靠性指标仿真结果相比较,充分验证了基于半马尔可夫过程的可靠性建模及其解析求解方法在电力系统可靠性应用研究中的科学意义和工程应用价值与前景.     

微机继电保护系统可靠性评估研究

在当前复杂大电网环境下,研究继电保护系统的可靠性,审视传统继电保护存在的问题、研究新的保护原理与配置方案已成为保障电网安全的重要内容。分析了微机继电保护系统可靠性的影响因素。综合考虑保护系统硬件因素、软件因素和人员因素的影响,并应用马尔可夫状态空间法建立了保护系统可靠性评估模型。通过算例分析,验证了所建模型的合理性。     

面向智能变电站继电保护可靠性评估方法研究

针对现有智能变电站继电保护系统的高可靠性导致故障样本数据太小,难以估计可靠性参数。文中在分析智能变电站继电保护结构的基础上,提出将三参数Weibull分布和灰色估计方法相结合,对智能变电站小样本数据继电保护可靠性进行评估,采用灰色估计法直接评估三参数Weibull分布的三个参数。通过实例与其他方法进行比较,验证了该方法的准确性和合理性。仿真结果表明,文中提出的算法可以根据实时数据变化快速估计可靠性参数,同时保证了估计的高精度。该研究为我国继电保护系统可靠性评估方法的发展提供参考和借鉴。     

高压电网故障信号处理与保护系统研究

针对高压电网,分析了故障模型和处理方式,以高压电网故障信号处理为基础,设计了高压电网故障信号处理与保护系统.其中包括高压电网故障保护系统的状态转化分析、高压电网故障保护系统的硬件设计和高压电网故障保护系统的基本程序流程.通过实验测试和对结果数据的拟合,进一步分析了基于故障信号处理与保护系统的高压电网可靠性因素,以此指导...     

基于多Agent技术的电力系统集成保护

研究了多Agent技术应用于集成保护中解决各种保护功能的协调问题.通过一种基于多个算法功能的电力系统集成保护方案,阐述了集成保护的基本原理.应用Agent技术的结构原理构建了基于多Agent技术特点的集成保护系统结构.进一步研究了基于多Agent技术集成保护系统的方案运行过程,分析了集成保护系统通信及保护可靠性问题,通过理论分析和实例说明了基于多Agent技术的集成保护的优越性.     

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.     

智能变电站继电保护系统可靠性分析

基于通用设计建立220 k V智能变电站继电保护系统不同采样跳闸方式的典型结构,运用可靠性框图法构建智能变电站继电保护系统完备的可靠性评估模型并进行定量分析。采用概率灵敏度和元件灵敏度分别评估"直采直跳"模式下继电保护系统的元件灵敏度和重要度。前者给出了继电保护系统的薄弱环节,为优化系统设计提供参考;后者揭示了系统元件的重要度,指导系统运维。研究结果对智能变电站继电保护系统的设计、运维和发展具有借鉴意义。     

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.     

考虑新能源大规模发展的差异化综合效益评价模型

针对含大规模新能源发电的电力系统评价角度较为单一且无法体现地区间的差异性的问题,提出一种地区差异化综合效益评价模型。该模型应用基于主、客观赋权法的综合赋权法,对电力系统可靠、经济、环保、高效四个方面加以评价,并引入地区系数概念,对评价指标进行差异化处理从而反映地区特征。选取3个具有代表性地区进行算例分析,评价结果表明,经济发达、人口密度较大的地区应更注重电力系统可靠性与环保性,电力投资敏感的地区可适当放宽电力系统的经济性要求。     

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Petri网理论的智能签票系统防误算法的设计与实现

针对电网继电保护方式安排可靠性与智能性仍需提高的现状,提出了基于Petri网理论的智能签票系统防误算法。通过对电网基础数据进行网络拓扑分析,采用分层分类的方法描述操作规则。根据签票语料拓扑结构和防误专家知识库建立Petri网理论模型,实现智能化的签票系统防误功能。实际运行表明,基于Petri网理论的继电保护智能签票系统的防误算法能够对保护方式安排提供准确丰富的校验结果,保障电网保护方式安排操作的准确性与安全性。     

基于非二进小波变换的电力系统微机保护数字滤波器与算法

提出了非二进小波变换方法。非二进小波变换方法简便,不需要迭代,可以提出信号的任何整数次和分数次谐波分量,具有比二进小波变换更强的信号处理能力和灵活性,因而适用于电力系统故障信号分析。此外,文中利用非二进小波变换的原理,提出了基于非二进小波变换的电力系统微机保护数字滤波器与算法,这对于提高电力系统微机保护的可靠性具有重要意义。