继电保护系统可靠度的计算方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电力系统中变电站的继电保护系统可靠度的计算方法。目前的继电保护系统采用固定的检修周期，对有的设备来讲周期过短，造成人力、物力、财力的浪费；而对有的设备来讲周期又过长，造成设备的故障率增高和可用率的降低。本发明专利技术采用了一种继电保护系统可靠度的计算方法，其特征在于：把一个由继电保护设备及二次回路组成的继电保护间隔分为交流电流、电压及开关量输入回路，保护装置本体，和跳合闸回路三个环节；继电保护系统在ｔ时刻的可靠度用以下方式计算：Ｒｓ（ｔ）＝ｍｉｎ（Ｒ１（ｔ），Ｒ２（ｔ），Ｒ３（ｔ））。根据继电保护系统的可靠度可以合理安排检修周期，避免了过度检修或检修不足，并同时指出了重点检修环节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统中变电站的继电保护设备及其二次回路(简称继电保护系 统)可靠度的计算方法。
技术介绍
变电站的继电保护设备及其二次回路(简称继电保护系统)长期以来都实行计划 检修。计划检修的周期是在通过经验积累掌握了设备平均故障率后，为确保继电保护系统 可靠性而确定的一个检修周期。目前在继电保护系统检修中通常以间隔为单元，以2 6年 定为一个间隔的定期检修周期。由于保护设备及二次回路的寿命往往超过10年，2 6年 定期检修只能是针对可能出现的随机故障。然而，即使是随机故障，不同厂家生产的设备在 不同的使用环境下，其发生随机故障的概率并不相同。采用固定的检修周期，对有的设备来 讲周期过短，造成人力、物力、财力的浪费；而对有的设备来讲周期又过长造成设备的故障 率增高和可用率的降低。其次，设备在使用过程中表现的行为也能体现其可靠性，固定的检 修周期不能有效地利用这些行为信息。如果能合理利用继电保护系统的一些表现行为，就 可以在保证继电保护系统可靠度的情况下，合理安排检修周期，避免过度检修或检修不足， 并可以指出重点检修环节。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种继电保护 系统可靠度的计算方法，其利用继电保护系统的一些表现行为来计算可靠度，然后根据可 靠度高低来安排检修时间，以达到适时检修的目的。为此，本专利技术采用如下的技术方案，其特征在 于把一个由继电保护设备及二次回路组成的继电保护间隔分为交流电流、电压及开关量 输入回路，保护装置本体，和跳合闸回路三个环节；把继电保护系统的一些表现行为分为如 下事件事件1、继电保护正确动作，事件2、继电保护间隔整组联动试验，事件3、保护装置 本体试验，事件4、区外故障或设备异常运行时保护发出启动或告警信号，事件5、手动跳合 闸；三个环节在t时刻的可靠度用以下方式计算1)输入回路可靠度代⑴=^1…'1)，其中X1为输入回路故障率，tl为事件1、事件 2、事件4离当前时间最近的一个事件的时间；2)保护装置本体可靠度柳=，其中λ 2为保护装置本体故障率，t2为事 件1、事件2、事件3离当前时间最近的一个事件的时间；3)跳合闸回路可靠度JR3(i) =，其中λ 3为跳合闸回路故障率，t3为事件1、 事件2、事件5离当前时间最近的一个事件的时间；继电保护系统在t时刻的可靠度用以下方式计算Rs(t) zminO^t)，R2 (t), R3 ⑴)。在没有相关统计数据情况下，则设A1= A2= λ 3，三者的值设置为继电保护平均 故障率，根据目前的定期检修周期T及目前所达到的或所要求的继电保护可靠度R反推得到，即岑=X1= λ^-jlnR,R为一个百分数。当Rs (t)小于预定值时，则说明在t时刻可靠度小于预定值，继电保护系统需要在 t时刻前进行检修，并且可以根据R1 (t)、R2 (t)、R3⑴的值确定检修重点，可靠度越小，越需 要重点检修。本专利技术具有的有益效果是将继电保护系统分成了三个环节，将继电保护系统日 常的一些表现行为分成了 5个事件，每个事件的发生都能说明对应的1个或多个环节是正 常的，通过随机过程中的指数分布函数，将保护环节与事件有机地结合起来，合理计算出继 电保护系统的可靠度；同时提供了在缺乏相关统计数据的情况下可靠度的补充计算方法。 根据继电保护系统的可靠度可以合理安排检修周期，避免了过度检修或检修不足，并同时 指出了重点检修环节。具体实施例方式本专利技术为一种，其把一个由继电保护设备及二次 回路组成的继电保护间隔分为交流电流、电压及开关量输入回路，保护装置本体，和跳合闸 回路三个环节；把继电保护系统的一些表现行为分为如下事件事件1、继电保护正确动 作，事件2、继电保护间隔整组联动试验，事件3、保护装置本体试验，事件4、区外故障或设 备异常运行时保护发出启动或告警信号，事件5、手动跳合闸。三个环节在t时刻的可靠度用以下方式计算1)输入回路可靠度代⑴=^… ，其中X1为输入回路故障率，tl为事件1、事件 2、事件4离当前时间最近的一个事件的时间；2)保护装置本体可靠度尽(0 =，其中λ 2为保护装置本体故障率，t2为事 件1、事件2、事件3离当前时间最近的一个事件的时间；3)跳合闸回路可靠度氏⑴…，其中λ3为跳合闸回路故障率，t3为事件1、 事件2、事件5离当前时间最近的一个事件的时间；继电保护系统在t时刻的可靠度用以下方式计算=Rs(t) = min(R1U), R2(t)， R3 ⑴)。在没有相关统计数据情况下，则设A1= A2= λ 3，三者的值设置为继电保护平均 故障率，或根据目前的定期检修周期T及目前所达到的或所要求的继电保护可靠度R反推得到，即岑=^2 =^3= -ylni ，R为一个百分数；当Rs (t)小于预定值时，则说明在t时刻可靠度小于预定值，继电保护系统需要在 t时刻前进行检修，并且可以根据R1⑴、R2 (t)、R3⑴的值确定检修重点，可靠度越小，越需 要重点检修。下面为本专利技术的应用具体应用1 根据统计数据得出三个环节的故障率λ ρ λ 2、λ 3后，根据出现的事 件来评估继电保护间隔的可靠度，指出下一个检修日期，并同时指出可靠度最低的环节，即重点检修环节。根据历次继电保护系统自身缺陷的统计数据可以统计出三个环节故障率，若输 入环节故障率为0. 1次/百个间隔· 12个月，则λ i = 0. 001，若保护装置本体故障率为 1次/百个间隔· 12个月，则λ2 = 0.01，若输出环节故障率为0.4次/百个间隔· 12个 月，则λ 3 = 0.004，设投入运行的时间为2010年4月6日，到2014年4月6日时若无任 何事件1 5发生，则继电保护间隔连续运行了 48个月，此时三个环节的可靠度分别为0.996 ,R2=e ^4ini ^0.96 ,R3 = *48/12 0.984，根据本专利技术的方法此时继 电保护系统的可靠度为RS = Hiin(RljR2jR3) ^ 0. 96，为保证继电保护系统的可靠度不低于 0.96，则检修周期需要小于48个月。若某继电保护间隔运行两年后即2012年4月6日，发 生了事件3，到2014年4月6日时，环节1，环节3连续运行了 48个月，但环节2只连续运 行了 24个月，此时此时三个环节的可靠度分别为代《e-〃48/12 0.996，i 2 =e_V24/12 0.98， 及 0.984，根据本专利技术的方法此时继电保护系统的可靠度为RS = minO^，R2, R3) 0.98，可靠度大于所要求的0.96，可以适当延长检修周期，即到2016年4月6日再进 行检修，此时环节1，环节3连续运行了六年，环节2连续运行了四年，此时此时三个环节的 可靠度分别为代《eW2 0.994，=e-"s/12 0.96 ,R3 = e~^72,]2 ^ 0.976，根据本专利技术 的方法此时继电保护系统的可靠度为RS = Hiin(RljR2jR3) ^ 0. 96，此时继电保护系统可靠 度已下降，应该适时检修。这样利用本专利技术，在保证可靠度情况下，合理地延长了检修周期， 避免了过度检修。具体应用2 在没有足够统计数据，难以获取λ ρ λ 2、λ 3时，根据出现的事件来评 估继电保护间隔本文档来自技高网...

【技术保护点】
继电保护系统可靠度的计算方法，其特征在于：把一个由继电保护设备及二次回路组成的继电保护间隔分为交流电流、电压及开关量输入回路，保护装置本体，和跳合闸回路三个环节；把继电保护系统的一些表现行为分为如下事件：事件１、继电保护正确动作，事件２、继电保护间隔整组联动试验，事件３、保护装置本体试验，事件４、区外故障或设备异常运行时保护发出启动或告警信号，事件５、手动跳合闸；三个环节在ｔ时刻的可靠度用以下方式计算：１）输入回路可靠度：Ｒ↓［１］（ｔ）＝ｅ↑［－λ↓［１］（ｔ－ｔ↓［１］）］，其中λ↓［１］为输入回路故障率，ｔ↓［１］为事件１、事件２、事件４离当前时间最近的一个事件的时间；２）保护装置本体可靠度：Ｒ↓［２］（ｔ）＝ｅ↑［－λ↓［２］（ｔ－ｔ↓［２］）］，其中λ↓［２］为保护装置本体故障率，ｔ↓［２］为事件１、事件２、事件３离当前时间最近的一个事件的时间；３）跳合闸回路可靠度：Ｒ↓［３］（ｔ）＝ｅ↑［－λ↓［３］（ｔ－ｔ↓［３］）］，其中λ↓［３］为跳合闸回路故障率，ｔ↓［３］为事件１、事件２、事件５离当前时间最近的一个事件的时间；继电保护系统在ｔ时刻的可靠度用以下方式计算：Ｒ↓［ｓ］（ｔ）＝ｍｉｎ（Ｒ↓［１］（ｔ），Ｒ↓［２］（ｔ），Ｒ↓［３］（ｔ）），当Ｒ↓［ｓ］（ｔ）小于预定值时，则说明继电保护系统需要进行检修，并且根据Ｒ↓［１］（ｔ）、Ｒ↓［２］（ｔ）、Ｒ↓［３］（ｔ）的值确定检修重点，可靠度越小，越需要重点检修。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：裘愉涛，徐习东，陈水耀，徐灵江，潘武略，邹晓峰，
申请(专利权)人：浙江省电力公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]