繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析方法與系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電力電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是設(shè)及繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析方法與系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在保護(hù)可靠性評(píng)估建模及指標(biāo)求解方面，系統(tǒng)級(jí)與裝置級(jí)采用的思路相似，主要 有解析法和模擬法兩大類。
[0003] 解析法主要根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和元件的功能W及兩者之間的邏輯關(guān)系，建立 可靠性概率模型，通過(guò)遞推或迭代等過(guò)程精確求解模型，從而計(jì)算出系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。優(yōu) 點(diǎn)是具有清晰的物理概念，高精度的數(shù)學(xué)模型。缺點(diǎn)是系統(tǒng)規(guī)模增大計(jì)算量也會(huì)隨之增大。 而模擬法是通過(guò)對(duì)概率分布采樣來(lái)進(jìn)行狀態(tài)的選擇和估計(jì)，是利用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法得到可靠 性指標(biāo)，有Monte Carlo法等。模擬法具有比較直觀的特點(diǎn)，它的計(jì)算精度和計(jì)算時(shí)間緊密 相關(guān)。目前保護(hù)可靠性評(píng)估中廣泛采用的主要是解析法，如Markov模型法、故障樹(shù)法、Go法 等。
[0004] 但是現(xiàn)有的可靠性分析方法都存在一個(gè)明顯的缺陷，現(xiàn)有可靠性分析方法反映的 是繼電保護(hù)系統(tǒng)長(zhǎng)期平均可靠水平，難W準(zhǔn)確、有效地反映繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性隨時(shí)間 的變化，影響電力電網(wǎng)系統(tǒng)的正常、安全運(yùn)行。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 基于此，有必要針對(duì)現(xiàn)有繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析方法難W準(zhǔn)確、有效地反映繼 電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性隨時(shí)間的變化，影響電力電網(wǎng)系統(tǒng)的正常、安全運(yùn)行的問(wèn)題，提供一種 能夠準(zhǔn)確、有效反映繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性隨時(shí)間的變化的繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析方法 與系統(tǒng)，確保電力電網(wǎng)系統(tǒng)的正常、安全運(yùn)行。
[0006] 一種繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析方法，包括步驟：
[0007] 遍歷繼電保護(hù)系統(tǒng)，確定繼電保護(hù)系統(tǒng)中參考對(duì)象和每個(gè)參考對(duì)象對(duì)應(yīng)的參考指 標(biāo)；
[000引采用Delphi法計(jì)算繼電保護(hù)系統(tǒng)中各個(gè)參考指標(biāo)的權(quán)重值；
[0009] 分別獲取預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)繼電保護(hù)系統(tǒng)中各個(gè)參考指標(biāo)的數(shù)據(jù)；
[0010] 采用秩和比綜合分析法，綜合分析預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)繼電保護(hù)系統(tǒng)中各個(gè)參考指標(biāo)的數(shù) 據(jù)和繼電保護(hù)系統(tǒng)中各個(gè)參考指標(biāo)的權(quán)重值；
[0011] 獲得所述繼電保護(hù)系統(tǒng)預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)可靠性變化的趨勢(shì)。
[0012] 一種繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析系統(tǒng)，包括：
[0013] 參考對(duì)象與參考指標(biāo)確定模塊，用于遍歷繼電保護(hù)系統(tǒng)，確定繼電保護(hù)系統(tǒng)中參 考對(duì)象和每個(gè)參考對(duì)象對(duì)應(yīng)的參考指標(biāo)；
[0014] 權(quán)重模塊，用于采用Delphi法計(jì)算繼電保護(hù)系統(tǒng)中各個(gè)參考指標(biāo)的權(quán)重值；
[0015] 獲取模塊，用于分別獲取預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)繼電保護(hù)系統(tǒng)中各個(gè)參考指標(biāo)的數(shù)據(jù)；
[0016] 綜合分析模塊，用于采用秩和比綜合分析法，綜合分析預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)繼電保護(hù)系統(tǒng) 中各個(gè)參考指標(biāo)的數(shù)據(jù)和繼電保護(hù)系統(tǒng)中各個(gè)參考指標(biāo)的權(quán)重值；
[0017] 趨勢(shì)分析模塊，用于獲得所述繼電保護(hù)系統(tǒng)預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)可靠性變化的趨勢(shì)。
[0018] 本發(fā)明繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析方法與系統(tǒng)，確定繼電保護(hù)系統(tǒng)中參考對(duì)象和每 個(gè)參考對(duì)象對(duì)應(yīng)的參考指標(biāo)，采用Delphi法計(jì)算繼電保護(hù)系統(tǒng)中各個(gè)參考指標(biāo)的權(quán)重值， 分別獲取預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)繼電保護(hù)系統(tǒng)中各個(gè)參考指標(biāo)的數(shù)據(jù)，采用秩和比綜合分析法，綜合 分析各個(gè)參考指標(biāo)的數(shù)據(jù)和各個(gè)參考指標(biāo)的權(quán)重值，獲得所述繼電保護(hù)系統(tǒng)預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)可 靠性變化的趨勢(shì)。整個(gè)過(guò)程中，采用秩和比綜合評(píng)價(jià)法對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性進(jìn)行分析， 秩和比綜合評(píng)價(jià)法可W有效地將硬件、軟件、人員的各個(gè)指標(biāo)綜合考慮，得出在一段時(shí)間內(nèi) 繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性隨時(shí)間變化的趨勢(shì)，從而更好地掌握繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全性和可靠 性，確保電力電網(wǎng)系統(tǒng)的正常、安全運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為繼電保護(hù)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2為本發(fā)明繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析方法其中一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；
[0021] 圖3為本發(fā)明繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析系統(tǒng)其中一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，W下根據(jù)附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施僅僅用W解釋本發(fā)明，并不 限定本發(fā)明。
[0023] W往的可靠性評(píng)估模型多是反映繼電保護(hù)裝置長(zhǎng)期平均可靠水平，難W有效地反 映繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性隨時(shí)間的變化。秩和比綜合評(píng)價(jià)法可W有效地將硬件、軟件、人員 的各個(gè)指標(biāo)綜合考慮，最后得出在一段時(shí)間內(nèi)繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性隨時(shí)間變化的趨勢(shì)， 可W更直觀地掌握保護(hù)系統(tǒng)在運(yùn)行的各個(gè)階段整體狀態(tài)。其他的可靠性分析方法，如馬爾 科夫狀態(tài)空間法、故障樹(shù)法、GO法等，也可W通過(guò)分別求出不同時(shí)間的可靠性，進(jìn)而求出保 護(hù)系統(tǒng)在一段時(shí)間內(nèi)的可靠性變化趨勢(shì)。但是馬爾科夫狀態(tài)空間法設(shè)及到矩陣的計(jì)算，計(jì) 算量大，而且不便于推廣；故障樹(shù)法和GO法建模的過(guò)程比較復(fù)雜，也有一定的局限。而秩和 比綜合評(píng)價(jià)法則沒(méi)有該些限制，針對(duì)性強(qiáng)，操作起來(lái)簡(jiǎn)單容易，方便推廣。
[0024] 秩和比綜合評(píng)價(jià)法可W有效地將硬件、軟件、人員的各個(gè)指標(biāo)綜合考慮，最后得出 在一段時(shí)間內(nèi)繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性隨時(shí)間變化的趨勢(shì)，可W更好地掌握繼電保護(hù)系統(tǒng)的 安全性和可靠性。另外，秩和比綜合評(píng)價(jià)法針對(duì)性強(qiáng)，操作起來(lái)簡(jiǎn)單容易，方便推廣。秩和 比綜合評(píng)價(jià)法基本原理是在一個(gè)n行m列矩陣中，通過(guò)秩轉(zhuǎn)換，獲得無(wú)量綱統(tǒng)計(jì)量RSR (秩 和比），在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析的概念與方法，研究RSR的分布，W RSR值對(duì)評(píng)價(jià)對(duì) 象的優(yōu)劣直接排序或分檔排序，從而對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象做出綜合評(píng)價(jià)。
[0025] 如圖2所示，一種繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析方法，包括步驟：
[0026] S100;遍歷繼電保護(hù)系統(tǒng)，確定繼電保護(hù)系統(tǒng)中參考對(duì)象和每個(gè)參考對(duì)象對(duì)應(yīng)的 參考指標(biāo)。
[0027] 一般來(lái)說(shuō)，繼電保護(hù)系統(tǒng)參考對(duì)象可W包括繼電保護(hù)系統(tǒng)硬件、繼電保護(hù)系統(tǒng)軟 件w及繼電保護(hù)系統(tǒng)人員，繼電保護(hù)系統(tǒng)中參考指標(biāo)為繼電保護(hù)系統(tǒng)硬件可用度、繼電保 護(hù)系統(tǒng)軟件失效率和繼電保護(hù)系統(tǒng)人員失效率。
[002引對(duì)于繼電保護(hù)系統(tǒng)硬件可用度來(lái)說(shuō)，可W通過(guò)硬件失效模型來(lái)模擬，繼電保護(hù)系 統(tǒng)的硬件由圖1所示的各模塊組成，各個(gè)模塊是否正常工作關(guān)系到整個(gè)保護(hù)的可靠性，其 不正常工作可能導(dǎo)致保護(hù)的誤動(dòng)或拒動(dòng)。如圖1所示，繼電保護(hù)系統(tǒng)本體一般可將其分為 7個(gè)功能模塊；1、電源供應(yīng)模塊PSU ;2、中央處理模塊CPU ;3、開(kāi)關(guān)量輸入模塊DI ;4、開(kāi)關(guān) 量輸出模塊DO ;5、模擬量數(shù)據(jù)采集模塊AI ;6、外部通信接口模塊CI ;7、人機(jī)對(duì)話接口模塊 匪I。其中外部通信接口模塊CI和人機(jī)接口模塊匪I與實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能的模塊是弱聯(lián)系或無(wú) 聯(lián)系，其失效不會(huì)引起拒動(dòng)和誤動(dòng)。所W-般我們只考慮五個(gè)功能模塊的失效及可靠性分 析。
[0029] 為了提高微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的可靠性水平，可W采用可靠性較高的保護(hù)元件 組成系統(tǒng)，更主要的手段是采用容錯(cuò)技術(shù)，當(dāng)系統(tǒng)中的某一部分出現(xiàn)故障，可W 由冗余的部分代替故障的部分工作，W保證系統(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的功 能。若每個(gè)元件的壽