[發明專利]一種繼電保護設備狀態評價與評估方法

在審

• 申請號: 201410057093.1
• 申請日: 2014-02-18
• 公開（公告）號: CN103823972A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 葉遠波;孫月琴;黃太貴;趙曉春;謝民;王棟;程曉平;王同文;王海港;徐殿洋;劉祥
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力公司;安徽南瑞繼遠軟件有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 金凱

1.一種繼電保護設備狀態評價與評估方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

（1）根據經典可靠性理論和歷史維修數據建立繼電保護設備狀態評估模型，并結合相關參照系統對保護設備的狀態信息缺項給出合理假設；

（2）根據狀態評估模型對繼電保護裝置的運行環境、裝置無故障時間、裝置動作正確率、裝置絕緣狀況、數據采樣狀況、通訊狀況、縱聯通道運行情況、差動保護差流檢查情況和版本及定值檢查情況進行評價與評估，得到繼電保護裝置的評價與評估結果；

（3）根據狀態評估模型對二次回路的運行環境、操作箱無故障時間、回路絕緣狀況、抗干擾措施情況、紅外溫度情況、銹蝕狀況、封堵狀況和裝置回路檢查情況進行評價與評估，得到二次回路的評價與評估結果；

（4）根據繼電保護裝置和二次回路的評價與評估結果，結合繼電保護設備狀態評估模型，對繼電保護裝置及二次回路狀態進行總體評價。

2.根據權利要求1所述的一種繼電保護設備狀態評價與評估方法，其特征在于：步驟（2）中所述的“根據狀態評估模型對繼電保護裝置的運行環境、裝置無故障時間、裝置動作正確率、裝置絕緣狀況、數據采樣狀況、通訊狀況、縱聯通道運行情況、差動保護差流檢查情況和版本及定值檢查情況進行評價與評估，得到繼電保護裝置的評價與評估結果”的具體過程為：

a.根據設備溫度采集數據及其在評價周期內所處時間的長短，利用公式計算設備環境溫度評分K1，其中，Xi為設備溫度采集數據對應的電力行業設備評價標準中的對應分值，Bi為所處的時間占整個評價時間的百分比，當0分時間所占比值超過設定限值時，設備環境溫度評分為0；根據濕度采集數據及其在評價周期內所處時間的長短，利用公式計算設備環境濕度評分K2，其中，Xi為設備濕度采集數據對應的電力行業設備評價標準中的對應分值，Bi為所處的時間占整個評價時間的百分比，當0分時間所占比值超過設定限值時，設備環境濕度評分為0；根據設備環境溫度評分K1和濕度評分K2，利用公式K=（K1×a%+K2×b%）計算設備運行環境的綜合評分，其中a%為狀態評估模型中設備溫度對設備運行環境的影響因子，b%為狀態模型中設備濕度對設備運行環境的影響因子；

b.利用公式T=T1/T2計算裝置無故障時間評分，其中T1為實際無故障時間，T2為預計無故障時間，T為裝置預計無故障時間倍數，根據電力行業設備評價標準和裝置預計無故障時間倍數設定裝置無故障時間評分；

c.利用公式B=B1/B2*100%依次求保護裝置本身正確動作率、保護裝置同型號正確動作率、同批次動作正確率，其中，B1均為保護裝置動作次數，B2分別為裝置總動作次數、同型號裝置總動作次數、同批次裝置總動作次數，根據電力行業設備評價標準，確定保護裝置本身正確動作率、保護裝置同型號正確動作率、同批次動作正確率對保護裝置正確動作率的影響因子，求出保護裝置正確動作率以及不同正確動作率對應的評分；

d.分別計算變電所內絕緣檢測裝置之路絕緣測量數據無法上傳時和可以上傳時的絕緣數據及變化率，根據電力行業設備評價標準確定兩種情況下的絕緣狀況評分，兩者的乘積即為裝置絕緣狀況的綜合評分；

e.計算隨機抽取的電流與電壓通道各組測量值的采樣值CTi與PTi，和高精度鉗形表或測控數據的標準值的偏差值，對裝置采樣的整體性能進行評價，評價分數計算公式為其中CTi為保護各通道采樣值，CTi_標準為測控顯示值；

f.根據公式P=P1*P2+10來計算裝置的通訊狀況評分，其中P為裝置的通訊狀況評分，P1為根據電力行業設備標準設定的通訊中斷及錯誤頻率對通訊狀況評分的影響因子，P1取值一般為-2，P2為通訊中斷及錯誤的頻率；

g.分別計算高頻通道運行狀況評分和光纖通道運行狀況評分,所述高頻通道運行狀況評分計算公式為G=G1*G2+10，其中G為高頻通道運行狀況評分，G1為根據電力行業標準設定的高頻通道通訊中斷及告警頻率對高頻通道運行狀況評分的影響因子，G1取值一般為-2，G2為高頻通道通訊中斷及告警頻率；根據光纖通道誤碼率、丟包率及通道時延倍數和電力行業標準確定不同誤碼率、丟包率及通道時延倍數下的光纖通道運行狀況評分，光纖通道運行情況綜合評分等于光纖通道運行狀況評分除以光纖通道告警中斷次數加1的和；

h.根據差動保護差流的原始數據和理論范圍值計算差動保護差流檢查情況評分，當差流值小于原始數據時，差流數據評分為最高，當差流值在原始數據和理論范圍值之間時，隨差流值的增大評分遞減，當差流值大于理論范圍值時，差流數據評分為最低；

i.根據軟件版本是否一致和電力行業設備評價標準確定軟件版本檢查情況評分，根據保護定值是否一致和電力行業設備評價標準確定保護定值評分，軟件版本檢查情況評分與保護定值評分的和即為版本和定值檢查情況的綜合評分。

3.根據權利要求1所述的一種繼電保護設備狀態評價與評估方法，其特征在于：步驟（3）中所述的“根據狀態評估模型對二次回路的運行環境、操作箱無故障時間、回路絕緣狀況、抗干擾措施情況、紅外溫度情況、銹蝕狀況、封堵狀況和裝置回路檢查情況進行評價與評估，得到二次回路的評價與評估結果”具體過程為：

a.根據二次回路溫度采集數據及其在評價周期內所處時間的長短，利用公式計算設備環境溫度評分K1，其中，Xi為二次回路溫度采集數據對應的電力行業設備評價標準中的對應分值，Bi為所處的時間占整個評價時間的百分比，當0分時間所占比值超過設定限值時，二次回路環境溫度評分為0；根據二次回路濕度采集數據計算設備環境濕度評分K2，當濕度小于設定的濕度最小值時，二次回路濕度評分為最高，當濕度大于設定的濕度最小值小于濕度最大值時，二次回路濕度評分隨濕度增加遞減，當濕度大于設定的濕度最大值時，二次回路濕度評分為最低；根據二次回路環境溫度評分K1和濕度評分K2，利用公式K=（K1+K2）/2計算二次回路運行環境的綜合評分；

b.利用公式T=T3/T4計算二次回路無故障時間評分，其中T3為實際無故障時間，T4為預計無故障時間，T為裝置預計無故障時間倍數，根據電力行業設備評價標準和裝置預計無故障時間倍數設定裝置無故障時間評分；

c.分別計算同型號操作箱家族性無故障時間評分、同批次操作箱家族性無故障時間評分，并根據同型號操作箱家族性無故障時間評分和同批次操作箱家族性無故障時間評分分別對二次電纜家族性無故障時間評價綜合評分和操作箱家族性無故障時間評價綜合評分的影響因子，確定二次電纜家族性無故障時間評價綜合評分和操作箱家族性無故障時間評價綜合評分；二次電纜家族性無故障時間評價綜合評分和操作箱家族性無故障時間評價綜合評分中的最小值即為二次回路家族性無故障時間評價綜合評分；

d.分別計算變電所內絕緣檢測裝置之路絕緣測量數據無法上傳時和可以上傳時的絕緣數據及變化率，根據電力行業設備評價標準確定兩種情況下的絕緣狀況評分，兩者的乘積即為二次回路絕緣狀況的綜合評分；

e.根據公式E=E1*E2+10來計算二次回路抗干擾措施評分，其中E1為根據電力行業設備評價標準確定的二次回路抗干擾反措未完成數量對二次回路抗干擾措施評分的影響因子，一般取-2，E2為二次回路中抗干擾反措未完成數量；

f.根據電力行業設備評價標準確定二次回路紅外溫度的標準值，當二次回路的紅外溫度值小于標準值時，二次回路紅外溫度評價分值為最高，當二次回路的紅外溫度值大于標準值小于標準值加上15攝氏度時，二次回路紅外溫度評價分值隨溫度升高以-2/3的比率遞減；

g.分別計算二次回路的銹蝕情況評分和端子箱滲水現象評分，當銹腐程度小于銹腐程度設定的最小值時，銹蝕情況評分最高，當銹腐程度大于銹腐程度設定的最小值小于設定的最大值時，銹蝕情況評分以-1的影響因子遞減，一般最小值設定為5%，最大值設定為15%；當端子箱無滲水現象時，端子箱滲水現象評分為最高，反之則為最低；二次回路的銹蝕情況評分和端子箱滲水現象評分的乘積即為二次回路銹蝕狀況的綜合評分；

h.根據電力行業設備評定標準確定二次回路中未完成防火封堵和防火措施數量對二次回路封堵狀況評分的影響因子H1，二次回路封堵狀況評分的計算公式為H=H1*H+5；其中H1為二次回路中未完成防火封堵和防火措施數量對二次回路封堵狀況評分的影響因子，H為二次回路中未完成防火封堵和防火措施數量，H為二次回路封堵狀況評分；

i.根據接線是否正確確定二次回路檢查情況評分，若接線正確，則評分為最高分，若接線錯誤，則評分為最低分。