基于故障树理论的单相智能电能表黑屏故障分析方法研究

借助故障树相关理论,结合电能表现场故障分析数据,展开了基于单相智能电能表的黑屏故障分析方法研究。首先,进行故障统计与电能表结构分析,将引起电能表黑屏故障的原因进行分类和初步分析;其次,逐单元定位失效原因,建立故障树模型;最后结合故障树模型,进行定性分析和定量分析,确定故障树最小割集,计算系统黑屏故障率和最小割集的概率重要度,确定故障定位与分析顺序,为快速、精确定位和分析电能表黑屏故障提供建议。     

基于故障树分析法的全光纤电流互感器可靠性研究

全光纤电流互感器（FOCT）具有体积小、绝缘简单、无磁饱和等优点,并能更好地兼容现代数字控制和保护系统,成为电流互感器的重要发展方向。然而,目前FOCT长期运行可靠性较低,严重制约了其在数字化变电站中的推广应用。本文从电路和光路两方面全面开展了FOCT的故障树模式分析,建立了覆盖FOCT整体结构的故障模式分析体系,提取出FOCT长期运行过程中出现的主要故障模式,构建了完整的FOCT故障树,对其故障模式进行原因分析和排查,从方案设计、元器件筛选和施工工艺方面提出可靠性提升措施,并结合实际案例对所提方法进行了应用验证。研究结果可为FOCT故障分析及运行可靠性提供理论依据。     

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。     

基于BP神经网络的电力变压器故障树分析

针对电力变压器故障特点,采用故障树分析与BP神经网络相结合的方法预测变压器故障率。介绍了变压器故障树的建立与故障树分析流程、BP神经网络的建立、样本获取和学习训练。通过实例计算结果与实际统计结果的比较,验证了此方法的可行性与有效性。     

基于故障树法的电力变压器可靠性及失效分析

针对电力变压器运行过程中出现的不同类型的故障事件,确定了变压器可靠性评价的指标以及主要故障模式,运用故障树分析方法及计算机辅助故障树分析系统构建了变压器失效的故障树评估模型,并确定了可靠度、失效率以及重要度参数的计算方法,通过模拟仿真结果对故障树进行可靠性与失效分析。结果表明:通过降低变压器失效概率、提高设备可靠度以及准确掌握变压器可靠性水平为变压器状态检修提供指导,从而提高电力变压器的运行安全性与可靠性,对保障电网安全可靠运行具有重要意义。     

改进基于JHA-HAZOP方法的电网变运专业危险源辨识

针对电网变运专业作业风险控制卡中安全交底不完善、风险涵盖不全面等问题,本文采用JHA对作业现场可能导致人员受到人身伤害、健康损害的危险源进行辨识,采用HAZOP的分析方法对人员的一系列操作行为可能会出现的偏差进行危险源辨识,最终将JHA与HAZOP分析结果相结合,形成“操作与相关作业活动安全风险、危险源及控制要求信息表”,能够得到较为完整全面的风险关键点,再根据相关法律法规、国网标准和企业现有规章制度补充相应的控制措施,以此确定安全风险管控要求。     

模糊故障树法在电力通信系统有效性的应用

介绍了模糊故障树分析法和有效性的基本原理及其定性和定量分析方法。结合电力通信系统的特点,建立了电力通信系统的有效性模型,采用最小割集分析法进行了定性分析,以确定影响电力通信系统失效的主要因素。文章将故障事件发生的概率定义为一模糊数,采用融合了模糊集理论和故障树分析的模糊故障树分析方法,解决了传统故障树分析法不能处理的问题。     

变电站综合自动化系统可靠性的定量评估

利用故障树分析法建立变电站自动化系统的可靠性模型.通过系统故障树的定性分析、定量计算和敏感度分析,计算得到变电站自动化系统的可靠性指标,确定出系统可靠性的薄弱环节,提出关键设备冗余配置的改进措施.定量评估表明,关键设备冗余配置是提高变电站自动化系统可靠性的有效方法.得出的结论与工程实际经验是相一致的.     

基于故障树的智能电能表可靠性分析

智能电能表系统复杂且广泛运用于日常生活,智能电能表可靠性的提升对于整个电力部门的正常运行具有重要意义。提出了基于故障树的智能电能表可靠性分摊算法,利用可靠性指标对系统可靠性进行分析。该算法包括智能电能表故障树的建立,可靠性分摊算法在故障树最小割集中的结合应用,提出元件可靠性指标进行智能电能表元件可靠性评估。根据智能电能表的结构特点、各功能作用进行定性分析,建立完整的智能电能表故障树。由可靠性指标进行智能电能表元件故障追踪,确定对电能表故障影响的关键元件,从而通过相应措施进行故障预防提高智能电能表可靠性。通过对智能电能表可靠性指标的评定证明本算法对系统可靠性指标的改进,有效提高分析系统可靠性。     

无人值班变电站巡视周期的仿真计算

为保障变电站巡视工作的合理性和有效性,以可靠性为中心,基于故障树分析法和层次分析法,利用变压器、断路器、TA、TV、隔离开关等变电站设备的缺陷信息,通过蒙特卡罗分析法建立了计算巡视周期的仿真模型;计算了不同可靠度要求下的巡视周期;提出了一种确定变电站巡视周期的仿真计算方法。该方法利用Monte-Carlo法模拟各种设备缺陷时间的随机性,适于设备的状态维修,为更加合理制定无人值班变电站巡视周期提供了一种方法。     

基于故障树分析的航天发射场电力保障技术的研究

针对发射场某供电回路故障,应用故障树分析法建立故障树模型,并进行定性和定量分析。讨论了故障最小割集、各底事件的概率重要度和相对重要度,通过短路电流计算,验证了故障树模型及分析的正确性。该方法在电力保障及故障分析定位中发挥了较大作用。     

基于结构熵权法与故障树的智能变电站保护系统扰动度在线评估方法

为了实现对智能变电站保护系统可靠性进行在线评估,分析了智能变电站保护系统中二次设备的故障原因,建立设备故障与告警信号的关联,构建了各保护失效的故障树。采用结构熵权法,分别对各间隔及其下属各保护功能的重要性赋予权重。给出了基于结构熵权法和故障树的智能变电站中二次设备失效的扰动度和保护系统的完整度在线评估方法及其流程。先在线收集来自各设备的告警信号,带着告警信号对各告警故障树分析,确定受告警信号影响的二次设备与保护功能,再根据已确定的各保护的重要性权重,在线计算得到全站保护系统的扰动度和完整度。典型变电站多个故障算例验证了所提方法的有效性。     

电网运营风险预警评估的模糊故障树分析模型

基于模糊故障树分析法提出了一种电网运营风险预警评估指标体系的构建方法,通过将电网运营分为电网结构、电网运行、设备运检和安全管理四个系统,综合考虑各个部分对于电网运营风险方面的影响作用。首先,将各个系统指标出现异常波动作为故障事件,建立与指标评估体系相对应的模糊故障树,利用模糊数学原理确定了各个系统指标相对于电网运营风险的重要度;其次,取代一般的专家经验法获得权重,将重要度作为评价指标的权重引入评估体系中,在此基础上结合评价指标实际测量值对电运营风险水平进行综合评估;最后对综合预警评估结果利用雷达图进行风险扰动源确定,准确定位需要控制的风险指标,为电网运营风险提供一套高效准确的预警评估方法和评估流程。     

数字化变电站标准体系研究及220kV变电站工程示范

项目在研究总结数字化变电站的建设、测试、调试及运行维护经验的基础上,建立了完整的技术标准体系,编制了数字化变电站关键设备检测、网络性能测试及变电站建设运行的一整套规范,包括数字化变电站建设实施技术指导、电子式互感器检测、数字式多功能电能表检测、保护相关二次装置检测、系统网络性能测试、数字化变电站运行等9个规范。     

数字化变电站计量装置整体准确度及其长期运行特性

数字化变电站在我国已逐渐进入推广应用阶段,急需对数字电能计量装置整体准确度及其长期运行特性进行研究。本项目在同一个计量点同时建立了数字计量系统和传统计量系统,形成长期在线运行比对系统。通过现场检测和理论计算得到综合偏差后,与实际电量偏差进行数值比较,以此论证数字电能计量装置。     

数字化变电站通信冗余实施方案的改进及可靠性分析

网络体系结构的冗余设计对提高数字化变电站系统可靠性有重要意义。从变电站自动化系统整体出发,分析了现阶段基于IEC61850数字化变电站的典型冗余结构,提出了可行的改进方案,集中备用改进模式和交叉备用改进模式。对各种冗余方案进行了实时性分析和经济性比较,并用故障树分析法进行可靠性定量评估。研究结果表明,改进方案在实时性和经济性上优于目前应用的典型方案,且不以牺牲系统可靠性为代价,有较高的应用前景,对于建设高效、可靠、经济的数字化变电站有一定意义。     

数字化变电站系统可靠性评估与分析

为实现对结构较为复杂的数字化变电站系统进行全面、细致的可靠性评估,首先构建了基于并行冗余协议的数字化变电站整体结构模型。然后将一种新的可靠性评估方法———成功流法,引入数字化变电站的可靠性分析中,以数字化变电站结构模型为基础,建立用于可靠性评估的成功流模型,并根据该模型进行推导,得出变电站的全局可靠性参数。最后利用灵敏度分析方法,分析了不同元件的可靠性变化对整个系统成功概率的影响。     

基于故障模式与后果分析及故障树法的电子式电流互感器可靠性分析

可靠性分析是电子式互感器研制中的关键环节。在与电磁式电流互感器的可靠性进行对比分析的基础上,分别采用故障模式与后果分析法(failure modes and effects analysis,FMEA)和故障树分析法对一种电子式电流互感器的可靠性进行了研究,建立了完善的FMEA表格和故障树。求取了故障树的所有最小割集,并对该电子式电流互感器的可靠性进行了定性分析。通过电子式电流互感器研制与试验过程中的实例分析,验证了该可靠性分析方法的有效性。     

全光纤电流互感器关键器件故障模式分析

以全光纤电流互感器的光学和电学器件为研究对象,阐述了系统工作原理及结构组成,通过故障模式影响及危害性分析和故障树分析两种方法对系统进行了可靠性分析,参考互感器在变电站中的应用实例确定了系统的关键器件故障模式,构建了系统光路单元的故障树,根据故障风险优先级数的大小,确定了设计薄弱环节并提出了改进措施,可降低系统关键器件发生故障的风险。针对全光纤电流互感器的实际故障案例进行了分析,验证了系统可靠性分析方法的有效性。     

数字化变电站通信网络的传输时延不确定性分析

针对数字化变电站通信网络传输时延不确定性问题尚存在争议,采用网络仿真方法,定量分析了数字化变电站通信网络的传输时延不确定性问题。探讨了引起网络传输时延不确定性的诸多因素;分析了测量、数学分析和仿真三种网络传输时延分析方法的技术特点;采用OPNET网络仿真软件,仿真分析了网络端节点的处理能力、网络流量和端节点处的流量等达到某一数值时,网络传输时延展现出的不确定性行为,并提出了基于IEEE 802.1p/Q的优先级标签、虚拟局域网,组播过滤和自适应数字滤波技术提高数字化变电站通信网络传输时延确定性的四种方案。