[發明專利]一種基于狀態監測的智能變電站繼電保護系統檢修方法

有效

• 申請號: 201710783978.3
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107730070B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 肖繁;陳堃;黎恒炫;張侃君;李鵬;杜鎮安;洪梅子
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網湖北省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/00;G06Q50/06
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 孔敏

1.一種基于狀態監測的智能變電站繼電保護系統檢修方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：根據繼電保護系統中同一類元件在不同時間段的故障率，通過Marquardt求解該元件基于威布爾分布函數的形狀參數和尺度參數，建立該元件的故障率基礎模型；

S2：根據元件運行狀況分值X判斷該元件運行狀態處于正常工況還是異常狀況，若XX_M，則轉步驟S3；否則，轉步驟S5，其中X_M作為區別元件正常狀況與異常狀況的門檻值；

S3：采用檢修回退修正方法，計算經上次檢修后設備在其故障率基礎模型上的等效運行年限；

S4：根據元件在上次檢修后在故障率基礎模型中的等效運行年限，求得元件在當前時刻的故障率，轉步驟S6；

S5：元件的異常狀況采用Gamma函數進行描述，根據元件進入異常狀態后運行了一段時間后的分值通過期望極大化算法對Gamma分布的概率密度函數的形狀參數與尺度參數值進行求解，所述形狀參數與尺度參數值用于元件處于異常運行狀態時求解該元件的累計失效概率；

S6：根據各元件當前運行工況，對運行一段時間后的元件累計失效概率進行求解；

S7：結合繼電保護系統的配置情況，分別求解單套繼電保護系統和雙重化保護系統的累計失效概率，即求得單套繼電保護系統和雙重化繼電保護系統的累計誤動失效概率和累計拒動失效概率；

S8：根據繼電保護系統誤動、拒動風險與檢修風險，以及步驟S7中單套繼電保護和雙重化繼電保護的累計誤動失效概率和累計拒動失效概率，建立繼電保護系統從當前時刻開始經過一段時間Q后的綜合風險模型，并基于綜合風險模型計算最小綜合風險對應的運行時間Q_s，進而確定繼電保護系統的檢修時間。

2.如權利要求1所述的基于狀態監測的智能變電站繼電保護系統檢修方法，其特征在于：步驟S1具體為：按照時間排列順序采集n組數據(T₁，λ₁)，(T₂，λ₂)，…，(T_n，λ_n)，其中T_n表示該元件的運行年限，λ_n表示該元件在運行年限為T_n時的故障率，通過Marquardt法求解該元件基于威布爾分布函數中的形狀參數η和尺度參數m，以建立該元件因老化、材料疲勞因素造成元件性能劣化的故障率基礎模型，威布爾分布函數為：

式(1)中，λ(t)為設備故障率關于運行年限的函數，T為運行時間；m＝1時，故障率為常數，表示設備處于偶然故障期；m＞1時，故障率呈上升趨勢，表示設備處于損耗故障期。

3.如權利要求1所述的基于狀態監測的智能變電站繼電保護系統檢修方法，其特征在于：步驟S3具體為：若元件從投運至今共經過k次檢修，則根據元件在第k-1次檢修后在其故障率基礎模型上的等效運行時間以及第k次檢修前其在故障率基礎模型上的等效運行時間計算該設備在第k次檢修后在其故障率基礎模型上的等效運行時間

其中，A表示檢修役齡回退因子，其典型值為0.15。

4.如權利要求2所述的基于狀態監測的智能變電站繼電保護系統檢修方法，其特征在于：步驟S4具體為：根據元件在第k次檢修后故障率基礎模型中的等效運行年限即可求得元件當前時刻在故障率基礎模型上的等效運行時間t_d：

其中，100表示元件運行在最佳狀態，表示元件自上次檢修以來的平均分值，如果元件沒有經過檢修，則表示元件自投運以來的平均評價分值，表示元件在第k次檢修前在故障率基礎模型上的等效運行年限，如果元件未經歷檢修，年，

然后將t_d代入式(1)，即可求得元件在當前時刻的故障率。