[發明專利]考慮隱性故障的單一保護裝置可靠性評估方法

在審

• 申請號: 201310659716.8
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103605910A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 李永麗;羅泳;李仲青;周澤昕
• 申請（專利權）人: 天津大學;中國電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

1.一種考慮隱性故障的單一保護裝置可靠性評估方法，包括以下步驟：

1)對待評估的單一保護裝置進行測試，獲取其在偶然失效期和損耗失效期的失效率；

2)對以往保護數據進行分析，統計出由相鄰元件故障引發的保護誤動的總數以及保護動作總數，得到繼電保護裝置隱性故障概率值，獲取具體線路情況下的檢修數據和故障前平均時間的統計數據。

3)確定單一保護裝置的狀態空間，其中涉及8個狀態，狀態1為正常運行狀態，狀態2為檢修狀態，狀態3為被保護元件停運狀態，狀態4為保護元件停運狀態，狀態5為帶隱性誤動故障隱患運行狀態，狀態6為帶隱性拒動隱患運行狀態，狀態7為被保護元件停運保護元件帶隱性誤動隱患運行狀態，狀態8為被保護元件和保護元件同時停運狀態；用K_M，K_N表示系統運行狀態變化后，帶隱性誤動故障隱患運行的主保護誤動風險增益值和帶隱性拒動故障隱患運行的主保護拒動風險增益值；設系統處于正常運行狀態時的隱性誤動故障率和隱性拒動故障率分別為λ_DYM和λ_DYN，則當系統的運行方式變化后的隱性誤動故障率為λDYM*=KMλDYM,]]>隱性拒動故障率為λDYN*=KNλDYN;]]>

4)在狀態1，主保護P和被保護元件C處于正常運行狀態；若主保護P出現隱性誤動故障，此時進入狀態5；若主保護P出現隱性拒動故障，此時進入狀態6；在狀態5，若被保護元件C發生故障，主保護P就會動作跳閘切除元件C，這被視為正確動作，隱性誤動故障不會被發現，此時進入狀態7；若在狀態5時外部系統的狀態發生變化觸發主保護P的隱性誤動故障，主保護P就會誤動作跳閘切除元件C，此時主保護P的隱性誤動故障被發現，進入狀態4；在狀態6，若被保護元件C故障，則主保護P的隱性拒動故障就會暴露，出現拒動，進入到狀態8；根據各狀態之間的轉換關系搭建相應的狀態空間模型；

5)由狀態空間模型得到其對應的馬爾可夫過渡矩陣Q的表達形式；

6)設處于狀態1，狀態2，...，狀態8的概率分別為P₁(t)，P₂(t)，…P₈(t)，并令P(t)=[P₁(t),P₂(t),…,P₈(t)]，忽略隱性故障修復率，根據系統具體運行狀態得到K_M，K_N，再將根據步驟1)和2）所得到的數據確定過渡矩陣Q的其他各個元素的值，之后通過求解矩陣方程P(t)Q=0可得P₁(t)，P₂(t)，…P8(t)，由此可知，保護裝置處于正常工作狀態的概率為P₁(t)，處于帶隱性故障隱患運行狀態的概率為P_隱＝P₅(t)+P₆(t)，處于故障或停運狀態的概率為P_停(t)＝P₂(t)+P₃(t)+P₄(t)+P₇(t)+P₈(t)。