[發明專利]一種基于IEC61850的背靠背換流站物理信息系統可靠性評估方法

有效

• 申請號: 201710385471.2
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107194594B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 王磊;鐘昆禹;賢天華;張岱;葛夢昕;鄒顯斌;樊友平
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司天生橋局
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 11315 北京國昊天誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 林怡妏

1.一種基于IEC61850的背靠背換流站物理信息系統可靠性評估方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)獲取背靠背換流站的物理設備子系統信息和網絡信息子系統信息；

(2)建立背靠背換流站的物理設備子系統和網絡信息子系統的接口矩陣，以描述物理設備子系統基本元件和網絡信息子系統基本元件之間的連接關系；接口矩陣如下：

其中，p_m.n為在故障事件m狀態下故障事件n發生的概率；

(3)通過故障假設，分析接口矩陣的網絡拓撲結構，分析在故障假設下子故障事件發生的概率，從而確定接口矩陣中每個參數；

(4)利用接口矩陣，對計及變電站物理信息系統的背靠背換流站進行可靠性評估；

所述步驟(1)中：物理設備子系統包括過程層單元、間隔層單元和站控層單元，過程層單元包括電流互感器、電壓互感器和合并單元，間隔層單元包括智能電力監測裝置，站控層單元包括人機接口和SCADA系統；網絡信息子系統包括過程層母線和站控層母線，過程層母線用于連接過程層和間隔層，站控層母線用于連接間隔層和站控層；

所述步驟(3)包括以下子步驟：

(3.1)將物理設備子系統和網絡信息子系統按照基本元件所在的線路位置分割為N個區域，每個基本元件對應一個區域；

(3.2)將物理設備子系統和網絡信息子系統的狀態設置為故障事件m；

(3.3)分析故障事件m和故障事件n的獨立發生概率，故障事件m發生的概率為：故障事件n的發生概率為：其中λ_mi為導致故障事件m發生的第i個基本元件的失效率，μ_mi為導致故障事件m發生的第i個基本元件的維修率，λ_ni為導致故障事件n發生的第i個基本元件的失效率，μ_ni為導致故障事件n發生的第i個基本元件的維修率；

(3.4)計算此時物理設備子系統和網絡信息子系統中在故障事件m狀態下發生故障事件n的概率p_m.n，則可得接口矩陣參數：p_m.n＝p_m×p_n；

(3.5)重復上述步驟直至得出接口矩陣中的每個參數；

所述步驟(4)包括以下子步驟：

(4.1)對每個基本元件建立工作或失效的時序狀態樣本，對每個基本元件工作或失效的狀態持續時間進行可靠性仿真分析，將所有基本元件設為工作狀態；

(4.2)獲得基本元件工作或失效的狀態持續時間：

其中random為0到1的隨機數，ρ_i為第i個基本元件的失效率或維修率，i為基本元件編號，N_C為基本元件個數；

(4.3)尋找所有狀態中最小的狀態持續時間

T＝min{T_i},1≤i≤N_C

將與最小的狀態持續時間對應的第i個基本元件的狀態從工作/失效轉換為失效/工作，并將仿真時刻增加至T，并記錄此時失效基本元件的個數為n_q；

(4.4)利用接口矩陣，判斷背靠背換流站的可靠性：

設p_q,j(1≤j≤n_q)是初級故障事件q發生時，物理信息系統j故障事件發生的概率，而且：

生成一個0～1的隨機數y，0＜y≦1，尋找對應的接口矩陣參數p_m.n，得到相應的故障事件S，利用新的故障事件S代替原有仿真故障事件：

利用新的故障事件集進行潮流計算，循環迭代計算出LOLP和EENS指標：

當系統存在負荷消減時，H_i＝1，否則，H_i＝0，其中C_i＝H_i×cutload_i，N_k為仿真次數，cutload_i為負荷削減量；

計算LOLP或EENS的值的方差系數：

當方差系數小于設定值時，結束循環迭代，此時LOLP或EENS的值為該電力系統可靠性，其中F為LOLP或EENS的值，V(F)為F方差值，E(F)為F的期望值。