[發明專利]地鐵牽引供電系統可靠性評估方法、裝置、設備和介質

在審

• 申請號: 202011427164.4
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112464488A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 金輝;何治新;王平;靳守杰;李鯤鵬;劉蘭;林珊;馮劍冰;趙云云;林曉鴻;陳霞;卜立峰
• 申請（專利權）人: 廣州地鐵設計研究院股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06Q50/30;G06F111/08;G06F119/02
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 羅毅萍;盧頌昇

1.一種地鐵牽引供電系統可靠性評估方法，其特征在于，包括步驟：

建立地鐵牽引供電系統的故障樹模型；

計算地鐵牽引供電設備故障的分布參數；

基于所述故障樹模型和所述分布參數，采用序貫蒙特卡洛方法模擬牽引供電設備及系統狀態轉移過程，計算得到故障間隔時間、修復時間、修復次數和故障次數；

根據所述故障間隔時間、所述修復時間、所述修復次數和所述故障次數計算地鐵牽引供電系統的可靠性指標。

2.根據權利要求1所述的地鐵牽引供電系統可靠性評估方法，其特征在于，所述建立地鐵牽引供電系統的故障樹模型的步驟，包括步驟：

確定地鐵牽引供電系統的故障樹的頂事件，基于地鐵牽引供電系統架構，根據地鐵牽引供電系統拓撲結構與運行方式，獲取所有導致所述障樹的頂事件發生的直接原因作為故障樹的中間事件，自上而下逐級尋找導致所述故障樹的中間事件發生故障的直接原因，直至推導到所述故障樹的底事件為止；

根據所述故障樹的底事件與所述故障樹的中間事件的邏輯關系，確定所述故障樹模型的邏輯門，按照所述故障樹的頂事件、所述邏輯門、所述故障樹的中間事件、所述邏輯門、所述故障樹的底事件的順序建立所述故障樹模型。

3.根據權利要求1所述的地鐵牽引供電系統可靠性評估方法，其特征在于，所述計算地鐵牽引供電設備故障的分布參數的步驟，包括步驟：

選取某一地鐵牽引供電設備的若干個歷史故障時間，并按照時間大小進行排序；

根據地鐵牽引供電系統設備的總數，利用威爾分布函數描述設備故障分布；

根據歷史故障時間，計算得到威爾分布函數的尺度參數和形狀參數；

獲取實際工程中各個牽引供電設備的修復率，利用指數分布函數描述設備修復分布。

4.根據權利要求3所述的地鐵牽引供電系統可靠性評估方法，其特征在于，所述基于所述故障樹模型和所述分布參數，采用序貫蒙特卡洛方法模擬牽引供電設備及系統狀態轉移過程，計算得到故障間隔時間、修復時間、修復次數和故障次數的步驟，包括步驟：

基于所述故障樹模型和所述分布參數，設置牽引供電設備及地鐵牽引供電系統的初始狀態為正常，設定系統蒙特卡洛仿真的抽樣次數；

隨機抽樣產生所述抽樣次數各服從所述分布參數的隨機數樣本，將隨機數樣本按照大小順序排列，得到故障時間段樣本；

隨機抽樣產生所述抽樣次數各服從指數分布的隨機數樣本，將隨機數樣本按照大小順序排列，得到修復時間段樣本；

根據所述故障間隔時間和所述修復時間計算得到牽引供電設備的失效時刻和修復時刻，將所述失效時刻和所述修復時刻按照大小順序排列，得到牽引供電設備在各時間段內的工作狀態；

根據故障樹邏輯，判斷蒙特卡洛仿真抽樣周期內頂事件、中間事件以及底事件的狀態，并根據頂事件、中間事件以及底事件的狀態計算得到所述故障間隔時間、所述修復時間、所述修復次數和所述故障次數。

5.根據權利要求1所述的地鐵牽引供電系統可靠性評估方法，其特征在于，所述根據所述故障間隔時間、所述修復時間、所述修復次數和所述故障次數計算地鐵牽引供電系統的可靠性指標的步驟，包括步驟：

根據所述修復時間和所述修復次數計算得到系統故障平均修復時間；

根據所述故障間隔時間和所述故障次數計算得到系統故障平均間隔時間；

根據所述系統故障平均修復時間和所述系統故障平均間隔時間計算得到系統穩態可用度；

根據所述系統穩態可用度計算得到系統穩態不可用度。

6.根據權利要求3所述的地鐵牽引供電系統可靠性評估方法，其特征在于，根據歷史故障時間，計算得到威爾分布函數的尺度參數和形狀參數，具體為：

根據歷史故障時間，采用最小二乘法計算得到威爾分布函數的尺度參數和形狀參數。