保護系統(tǒng)可靠性與保護動作可靠性.pdf

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1、第34卷第15期繼電器VOI.34NO.152006年8月1日RELAYAug.1，20061保護系統(tǒng)可靠性與保護動作可靠性1232張勝寶，王鋼，丁茂生，李曉華（1.廣東電網(wǎng)公司深圳供電局，廣東深圳518001；2.華南理工大學電力學院，廣東廣州510640；3.寧夏電力調(diào)度中心，寧夏銀川750001）摘要：基于繼電保護的工作特點，將其可靠性分為保護系統(tǒng)可靠性和保護動作可靠性兩個方面。提出保護系統(tǒng)可靠性指標：保護拒動失效率和保護誤動失效率；保護動作可靠性指標：保護拒動頻率和保護誤動頻率。建立數(shù)字保護系統(tǒng)軟/硬件失效率模型，求解保護系統(tǒng)可靠性指標；建立保

2、護動作的狀態(tài)空間模型，求解保護動作可靠性指標。該方法適用于各種保護的可靠性綜合測評和定量管理，也是開展保護科學檢修工作的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：繼電保護；系統(tǒng)可靠性；動作可靠性中圖分類號：TM77；TM732文獻標識碼：A文章編號：1003-4897（2006）15-0001-04護動作可靠性指標：保護拒動頻率和保護誤動頻率。0引言1保護可靠性研究特點由于我國現(xiàn)階段電網(wǎng)結(jié)構(gòu)較薄弱，系統(tǒng)對故障的承受能力有限，所以在電網(wǎng)故障時繼電保護的可繼電保護是一種特殊的設(shè)備，在全面、系統(tǒng)、定靠正確動作對系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行至關(guān)重要。數(shù)字繼量研究和分析其可靠性水平時應(yīng)考慮其以下特點：

3、電保護裝置因其靈活、可靠、經(jīng)濟等優(yōu)點正逐步取代1）本文研究的對象不是單個保護裝置，而是指傳統(tǒng)的保護裝置而被廣泛地應(yīng)用于電力系統(tǒng)中并不由保護交流輸入回路、數(shù)字繼電保護裝置和操作輸斷發(fā)展，擔負著保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的重出回路三部分共同組成的系統(tǒng)。任，因此，有必要對其可靠性進行系統(tǒng)地定量研究和2）可靠性是保護系統(tǒng)的基本要求之一。保護可靠性水平和很多因素有關(guān)，包括：保護的原理、裝分析。但長期以來電力系統(tǒng)可靠性的研究主要側(cè)重置的硬件結(jié)構(gòu)和工藝、軟件流程和運行維護水平等。于一次系統(tǒng)，對保護等二次設(shè)備/系統(tǒng)應(yīng)用可靠性理3）保護系統(tǒng)的主要功能是隔離故障設(shè)備，增強

4、論定量分析的研究甚少。只有少數(shù)研究者做了一些系統(tǒng)的安全性，所以可靠性指標的制定應(yīng)反映電網(wǎng)嘗試性的工作。文獻［1］研究保護裝置的電磁兼容安全性的要求。問題，探討硬件設(shè)計中減少干擾，增強可靠性的方4）保護系統(tǒng)的失效狀態(tài)可分為兩種：誤動失效法；文獻［2］探討數(shù)字保護軟件可靠性，指出當前微狀態(tài)和拒動失效狀態(tài)，兩種失效的后果不同，因此在機保護開發(fā)人員對軟件可靠性認識的誤區(qū)，提出一制定其可靠性指標時應(yīng)分別考慮兩種不同的失效情種微機保護軟件開發(fā)的標準流程。但這些研究都還況。處于定性研究階段，沒有從可靠性理論的角度定量5）保護動作的情況與一次系統(tǒng)密切相關(guān)。保分析。文獻

5、［3］用軟件可靠性影響因素加權(quán)法對線護自身的誤動失效會引起保護誤動，但保護自身拒路保護裝置的可靠性進行評估，但文中沒有綜合數(shù)動失效只有和被保護對象故障同時發(fā)生時，保護才字保護裝置軟件和硬件兩方面因素，給出定量測評拒動。所以可將保護的可靠性研究分為兩個方面：其可靠性的系統(tǒng)方法。由于數(shù)字繼電保護可靠性涉一方面分析保護系統(tǒng)的失效情況，研究保護系統(tǒng)自及因素較多，評估難度較大，所以到目前為止還無成身的可靠性水平，這與一次系統(tǒng)沒有關(guān)系，本文稱為熟的指標和方法來定量評估其可靠性水平。保護系統(tǒng)可靠性；另一方面，要綜合保護和一次設(shè)備為此，基于繼電保護的工作特點，將其可靠

6、性分的情況，建立起一二次綜合模型，分析保護正確動作為保護系統(tǒng)可靠性和保護動作可靠性兩個方面。提的情況，本文稱為保護動作可靠性。出保護系統(tǒng)可靠性和保護動作可靠性指標及其定量2保護可靠性指標評估方法。建立數(shù)字保護系統(tǒng)軟/硬件失效率模型，求解保護系統(tǒng)可靠性指標：保護拒動失效率、保護誤2.1保護系統(tǒng)可靠性指標動失效率。建立保護動作的狀態(tài)空間模型，求解?？煽啃缘幕径x是：設(shè)備在規(guī)定的條件下和2繼電器預(yù)定的時間內(nèi)，完成特定功能的能力。本文基于保式中：TMTTJi和TMTTWi為保護發(fā)生拒動和誤動的時間；護系統(tǒng)的特點，定義保護誤動失效率、保護拒動失效TMTJRi和

7、TMTWRi為拒動和誤動后的修復(fù)時間。率兩個保護系統(tǒng)可靠性指標。保護正確動作率是保護在運行中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，可靠性研究中最基本的可靠性指標是失效率，它是從一次系統(tǒng)運行的角度來表征保護和被保護設(shè)它表示系統(tǒng)已經(jīng)無故障的工作到時間t，而在t后無備運行的綜合情況，其取值不但與保護本身的可靠限小的時間!t內(nèi)失效的概率。本文定義保護拒動性有關(guān)，也與一次系統(tǒng)的運行情況有關(guān)。失效率和保護誤動失效率，分別表示保護單元已經(jīng)3保護系統(tǒng)失效率求解無故障的工作到時間t，而在t后無限小的時間!t內(nèi)發(fā)生拒動失效和誤動失效的條件概率。定義如保護系統(tǒng)由保護交流輸入回路、數(shù)字繼電保護下：裝置

8、和輸出操作回路三個部分組成。交流輸入回路l指電流互感器、電壓互感器及其連接線路；數(shù)字保護!pj