[發明專利]智能變電站保護系統可靠性分層等值方法

有效

• 申請號: 201510082814.9
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN104599197B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 陳閩江;陳建洪;陳月卿;吳蓓;于麗萍;董王朝;李生虎;劉旭
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網福建省電力有限公司;國網福建省電力有限公司檢修分公司
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及智能變電站可靠性技術領域，具體涉及一種智能變電站保護系統可靠性分層等值方法。

背景技術

智能電氣設備和計算機網絡通信的高速發展以及IEC61850標準的推廣，為變電站實現信息采集及傳輸的智能化提供了基礎，智能變電站也快速地發展起來。智能變電站以數字光纖代替傳統的二次電纜，配置大量的高端電子設備，以網絡報文的形式傳輸信息。

智能變電站的保護系統是保障整個智能變電站安全穩定運行的第一道防線，智能變電站保護系統的可靠工作對智能變電站至關重要。智能變電站保護系統也有別于傳統的保護系統，將傳統的保護裝置與智能設備如合并單元、智能終端等相結合，同時以網絡通信來傳輸信息，因此，智能變電站保護系統的可靠性與傳統保護系統可靠性有所不同，智能變電站保護系統的可靠性的研究就尤為重要。

現有的智能變電站保護系統可靠性技術中，可靠性評估方法較多采用串并聯的可靠性框圖方法、鄰接矩陣方法、最小路集法、故障樹法、成功流法等；但是這些方法存在缺陷，對于一個有待進行可靠性評估的智能變電站保護系統來說，采用上述方法建立的可靠性模型規模以及可靠性計算量會很大，而且對系統內部的設備層次結構描述不清；當進一步推廣到對更大規模的智能變電站保護系統進行可靠性評估時，甚至會造成維數災難。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術存在的不足之處，提供一種智能變電站保護系統可靠性分層等值方法，對智能變電站保護系統分層建模并且層層等值，能夠降低智能變電站保護系統整體可靠性模型的規模，從而簡化計算，減少出現維數災難的可能，能夠更為清楚完整地描述智能變電站保護系統內部設備結構關系，而且對于更加復雜的智能變電站保護系統來說也便于推廣和應用。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種智能變電站保護系統可靠性分層等值方法，該方法應用于智能變電站保護系統中，所述智能變電站保護系統包括交換機、合并單元、智能終端、保護裝置、輔助裝置、交換機操作電源、合并單元操作電源、智能終端操作電源、保護裝置操作電源及輔助裝置操作電源，所述交換機經第一底層通信鏈路連接至合并單元，所述交換機經第二底層通信鏈路連接至智能終端，所述交換機經第一中層通信鏈路連接至保護裝置，所述交換機經第二中層通信鏈路連接至輔助裝置；合并單元操作電源經第一底層供電線與所述合并單元相連，智能終端操作電源經第二底層供電線與所述智能終端相連，保護裝置操作電源經第一中層供電線與所述保護裝置相連，輔助裝置操作電源經第二中層供電線與所述輔助裝置相連，交換機操作電源經交換機供電線與交換機相連；所述智能變電站保護系統可靠性分層等值方法包括如下步驟，

步驟S1：對智能變電站保護系統進行子系統劃分：

將所述智能變電站保護系統劃分為合并單元子系統，智能終端子系統，保護裝置子系統，輔助裝置子系統，交換機子系統；

步驟S2：對步驟S1劃分的子系統進行可靠性計算：

根據各子系統的工作邏輯關系，采用頻率和持續時間方法及狀態空間法，分別對各子系統進行可靠性狀態空間建模和化簡，獲得各子系統的等效模型及各子系統的可用度和不可用度，進而獲得各子系統的等效故障率和等效修復率；

所述各子系統的等效模型包括：所述合并單元子系統的兩狀態等效模型；所述智能終端子系統的兩狀態等效模型；所述保護裝置子系統的兩狀態等效模型；所述輔助裝置子系統的兩狀態等效模型；所述交換機子系統的兩狀態等效模型；

步驟S3：對所述合并單元子系統和智能終端子系統進行組合：

將所述合并單元子系統和所述智能終端子系統作為整體，記為第一組合系統；采用頻率和持續時間方法及狀態空間法，將所述合并單元子系統的兩狀態等效模型和所述智能終端子系統的兩狀態等效模型進行組合與化簡，獲得所述第一組合系統的兩狀態模型以及所述第一組合系統的可用度和不可用度，進而獲得所述第一組合系統的故障率和修復率；

步驟S4：對所述保護裝置子系統和所述輔助裝置子系統進行組合：

將所述保護裝置子系統和所述輔助裝置子系統作為整體，記為第二組合系統；采用頻率和持續時間方法及狀態空間法，將所述保護裝置子系統的兩狀態等效模型和所述輔助裝置子系統的兩狀態等效模型進行組合與化簡，獲得所述第二組合系統的兩狀態模型以及所述第二組合系統的可用度和不可用度，進而獲得所述第二組合系統的故障率和修復率；

步驟S5：對所述第一組合系統與所述第二組合系統進行組合：