[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于IEC61850的背靠背換流站物理信息系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710385471.2
• 申請(qǐng)日: 2017-05-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107194594B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王磊;鐘昆禹;賢天華;張岱;葛夢(mèng)昕;鄒顯斌;樊友平
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司天生橋局
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q10/06
• 分類(lèi)號(hào): G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 11315 北京國(guó)昊天誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 林怡妏

一種基于IEC61850的背靠背換流站物理信息系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法，其包括以下步驟：(1)獲取背靠背換流站的物理設(shè)備子系統(tǒng)信息和網(wǎng)絡(luò)信息子系統(tǒng)信息；(2)建立背靠背換流站的物理設(shè)備子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)信息子系統(tǒng)的接口矩陣，以描述物理設(shè)備子系統(tǒng)基本元件和網(wǎng)絡(luò)信息子系統(tǒng)基本元件之間的連接關(guān)系；(3)通過(guò)故障假設(shè)，分析接口矩陣的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分析在故障假設(shè)下子故障事件發(fā)生的概率，從而確定接口矩陣中每個(gè)參數(shù)；(4)利用接口矩陣，對(duì)計(jì)及變電站物理信息系統(tǒng)的背靠背換流站進(jìn)行可靠性評(píng)估。本發(fā)明通過(guò)考慮ICT故障對(duì)電力系統(tǒng)的影響，擴(kuò)大了電力系統(tǒng)可靠性建模與分析的范圍，考慮了通信網(wǎng)絡(luò)元素，從而使可靠性評(píng)估結(jié)果更加逼近實(shí)際結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到電力系統(tǒng)評(píng)估領(lǐng)域，具體涉及到一種基于IEC61850的背靠背換流站物理信息系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法。

背景技術(shù)

定量可靠性指標(biāo)對(duì)電力系統(tǒng)的規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)和監(jiān)管等至關(guān)重要。現(xiàn)有的系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法主要集中物理部分，信息網(wǎng)絡(luò)部分在這些評(píng)估中被認(rèn)為是完全可靠的。電力系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)是指在電力系統(tǒng)二次側(cè)與測(cè)量、控制、監(jiān)控和保護(hù)功能相關(guān)的設(shè)備和活動(dòng)。整體電力系統(tǒng)也被稱(chēng)為“物理信息電力系統(tǒng)”，其中通信網(wǎng)絡(luò)和電源組件是相互依存的。網(wǎng)絡(luò)物理相互依存關(guān)系在各級(jí)電力系統(tǒng)中廣泛存在。

信息和通信技術(shù)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)ICT)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用變得越來(lái)越普遍，它能改善系統(tǒng)控制、保護(hù)、監(jiān)控和數(shù)據(jù)處理能力。通常，ICT技術(shù)在現(xiàn)有的電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估過(guò)程中被認(rèn)為是完全可靠的。然而，ICT技術(shù)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程也存在失效和故障的情況，ICT的失效會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)部件故障的范圍和程度，但是由于現(xiàn)有的系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法未能對(duì)電力系統(tǒng)中的ICT進(jìn)行評(píng)估，因此不能準(zhǔn)確反映電力ICT的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于IEC61850的背靠背換流站物理信息系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法，考慮ICT故障對(duì)電力系統(tǒng)的影響，擴(kuò)大了電力系統(tǒng)可靠性建模與分析的范圍，考慮了通信網(wǎng)絡(luò)元素，從而使可靠性評(píng)估結(jié)果更加逼近實(shí)際結(jié)果。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種基于IEC61850的背靠背換流站物理信息系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法，其包括以下步驟：

(1)獲取背靠背換流站的物理設(shè)備子系統(tǒng)信息和網(wǎng)絡(luò)信息子系統(tǒng)信息；

(2)建立背靠背換流站的物理設(shè)備子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)信息子系統(tǒng)的接口矩陣，以描述物理設(shè)備子系統(tǒng)基本元件和網(wǎng)絡(luò)信息子系統(tǒng)基本元件之間的連接關(guān)系；接口矩陣如下：

其中，p_m.n為在故障事件m狀態(tài)下故障事件n發(fā)生的概率；

(3)通過(guò)故障假設(shè)，分析接口矩陣的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分析在故障假設(shè)下子故障事件發(fā)生的概率，從而確定接口矩陣中每個(gè)參數(shù)；

(4)利用接口矩陣，對(duì)計(jì)及變電站物理信息系統(tǒng)的背靠背換流站進(jìn)行可靠性評(píng)估。

進(jìn)一步地，所述步驟(1)中：物理設(shè)備子系統(tǒng)包括過(guò)程層單元、間隔層單元和站控層單元，過(guò)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(jiān)測(cè)裝置，站控層單元包括人機(jī)接口和SCADA系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)信息子系統(tǒng)包括過(guò)程層母線和站控層母線，過(guò)程層母線用于連接過(guò)程層和間隔層，站控層母線用于連接間隔層和站控層。

進(jìn)一步地，所述步驟(3)包括以下子步驟：

(3.1)將物理設(shè)備子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)信息子系統(tǒng)按照基本元件所在的線路位置分割為N個(gè)區(qū)域，每個(gè)基本元件對(duì)應(yīng)一個(gè)區(qū)域；

(3.2)將物理設(shè)備子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)信息子系統(tǒng)的狀態(tài)設(shè)置為故障事件m；