一種網絡化繼電保護可靠性評估系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及可靠性評估領域，特別設及一種網絡化繼電保護可靠性評估系統。
【背景技術】
[0002] 電力網的繼電保護系統的選擇性、速動性、靈敏性和可靠性四性往往由于傳統保 護原理的限制而無法同時得到滿足，或者是無法得到更好的配合，而繼電保護系統的四性 實現度往往體現一個繼電保護系統功能的強弱。為了使電力網的繼電保護系統更好地發揮 作用，充分使繼電保護的四性達到功能最完善，有必要逐漸完善并使用基于網絡化的電網 繼電保護保護技術方案，全面利用全網的保護信息來準確地快速切除故障。網絡化保護相 對于傳統微機保護具有如下幾個特點；數據采集單元與繼電保護設備分離，模/數變換工 作由合并單元完成；傳統構成二次回路的電纜由過程層網絡所替代，采樣值、跳閩、閉鎖和 同步等信息通過網絡在各設備間交換；設備間基于電纜的傳統硬連接被基于報文訂閱關系 的虛擬連接所代替，虛擬連接和硬連接一樣可W表達設備間信息的交互關系；網絡的引入 使得網絡化保護成為一個典型的分布式控制系統，采樣值之間的同步在保護功能的實現中 扮演著重要角色。
[0003] 因而，影響網絡化繼電保護可靠性的因素主要有W下幾個方面；通信網絡的通信 性能，其包括丟包率、延時率W及誤碼率；二次設備的可靠性；設備定期檢修頻率W及修復 率等。
[0004] 由此可見，網絡化的繼電保護系統面臨著新的可靠性影響因素，因而其可靠性評 價方法有必要在傳統繼電保護可靠性評估系統的基礎上加W完善。為了分析網絡化繼電保 護系統的可靠性，研究者提出一種基于信息流的可靠性分析方法，通過分析繼電保護系統 過程層網絡報文的流通路徑W及串并聯系統的可靠性分析方法來分析虛擬鏈路可靠性。現 有技術存在該樣一個問題，就是對網絡化繼電保護的二次回路可靠性分析部分不夠全面， 導致對網絡化繼電保護的可靠性分析的準確度不高。首先是二次回路中的過程層網絡性能 的準確分析問題，其次是存在影響網絡化繼電保護可靠性的因子分析不全面的問題，因為 虛擬鏈路的可靠性分析只是影響網絡化繼電保護可靠性分析的一部分。解決問題的關鍵， 在于建立網絡化保護所特有的基于過程層網絡的二次回路模型，用于分析設備間虛擬連接 的可靠性和計算過程層網絡的網絡性能。
【發明內容】
[0005] 本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述可靠性分析不夠全面、對網 絡化繼電保護的可靠性分析的準確度不高的缺陷，提供一種可靠性分析較為全面、對網絡 化繼電保護的可靠性分析的準確度較高的網絡化繼電保護可靠性評估系統。
[0006] 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是；構造一種網絡化繼電保護可靠性評 估系統，包括信息輸入單元和可靠性計算單元，所述信息輸入單元輸入系統所需要的數據 信息，所述可靠性計算單元接收所述數據信息后通過分析通信網絡中報文的傳輸路徑，然 后分析計算通信網絡的延時率、丟包率、誤碼率和物理設備連通率，并根據狀態空間法得到 網絡化繼電保護的可靠性。
[0007] 在本發明所述的網絡化繼電保護可靠性評估系統中，所述信息輸入單元包括信息 源信息輸入模塊、網絡拓撲信息輸入模塊和VLAN配置信息輸入模塊，所述信息源信息輸入 模塊與所述可靠性計算單元連接、負責收集過程層網絡的保護數據報文及其對應的源端口 編號、并創建一個報文與信息源端口的映射模型，所述網絡拓撲信息輸入模塊與所述可靠 性計算單元連接、負責收集過程層網絡的網絡拓撲信息，所述VLAN配置信息輸入模塊與所 述可靠性計算單元連接、負責收集基于過程層網絡報文訂閱關系的VLAN配置信息。
[000引在本發明所述的網絡化繼電保護可靠性評估系統中，所述可靠性計算單元包括端 口連接關系創建模塊、報文傳輸路徑計算模塊、誤碼失效率計算模塊、丟包失效率計算模 塊、延時失效率計算模塊、連通性計算模塊和狀態空間法可靠性計算模塊，所述端口連接關 系創建模塊分別與所述網絡拓撲信息輸入模塊和VLAN配置信息輸入模塊連接、用于分別 建立設備的物理連接關系模型和邏輯連接關系模型，所述報文傳輸路徑計算模塊分別與所 述信息源信息輸入模塊和端口連接關系創建模塊連接、用于創建報文傳輸路徑計算算法， 所述誤碼失效率計算模塊與所述報文傳輸路徑計算模塊連接、用于計算報文的誤碼失效 率，所述丟包失效率計算模塊與所述報文傳輸路徑計算模塊連接、用于計算報文的丟包失 效率，所述延時失效率計算模塊與所述報文傳輸路徑計算模塊連接、用于計算報文的延時 失效率，所述連通性計算模塊與所述報文傳輸路徑計算模塊連接、用于計算報文的連通性， 所述狀態空間法可靠性計算模塊分別與所述誤碼失效率計算模塊、丟包失效率計算模塊、 延時失效率計算模塊和連通性計算模塊連接、用于根據狀態空間法計算出網絡化繼電保護 系統的可靠性。
[0009] 在本發明所述的網絡化繼電保護可靠性評估系統中，所述網絡化繼電保護可靠性 評估系統還包括檢修對象優化模塊，所述檢修對象優化模塊與所述狀態空間法可靠性計算 模塊連接、用于辨別網絡化繼電保護二次設備重要度。
[0010] 在本發明所述的網絡化繼電保護可靠性評估系統中，所述網絡化繼電保護可靠性 評估系統還包括檢修周期優化模塊，所述檢修周期優化模塊與所述狀態空間法可靠性計算 模塊連接、用于建立W檢修周期為自變量、可靠性為因變量的一個曲線，并計算出所述曲線 上最高點對應的檢修周期。
[0011] 在本發明所述的網絡化繼電保護可靠性評估系統中，報文傳輸路徑計算模塊計算 得到的報文傳輸路徑是光纖物理鏈路與交換機內虛擬鏈路的組合。
[0012] 實施本發明的網絡化繼電保護可靠性評估系統，具有W下有益效果：由于使用信 息輸入單元和可靠性計算單元，信息輸入單元輸入系統所需要的數據信息，可靠性計算單 元接收上述數據信息后通過分析通信網絡中報文的傳輸路徑，然后分析計算通信網絡的延 時率、丟包率、誤碼率和物理設備連通率，并根據狀態空間法得到網絡化繼電保護的可靠 性，其分析較為全面、對網絡化繼電保護的可靠性分析的準確度較高。