[发明专利]一种自适应的继电保护装置恒定故障率计算方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统保护技术领域，尤其涉及自适应的基于实测数据的继电保护装置恒定故障率（失效率）计算方法。

背景技术

继电保护装置是保证供电系统安全运行和可靠供电的重要设备。当电网发生故障时，如果继电保护装置不能正确动作，不仅会使电力系统的故障扩大，甚至可能因不良的连锁反应而造成整个电网崩溃，导致大面积停电，给人们的同常生活、经济发展及社会稳定带来严重影响。因此，确保继电保护装置的可靠性是保障电网安全稳定运行的一个非常重要的内容。对继电保护系统进行可靠性分析研究，能及时发现继电保护装置的隐患，有助于快速消除保护缺陷，提高保护的可用率，避免电网发生事故时因保护装置不正确动作引起事故的扩大。

电力系统保护中继电保护装置运行时可靠性指标的定义和计算与电力系统可靠性指标计算、继电保护装置的评价、使用、完善与发展等密切相关。通过继电保护可靠性评估，得出故障率、修复率以及可用度等各种可靠性指标，设计出模型，根据模型，得出继电保护设备最优检修周期，以指导电力部门合理安排检修计划。

目前，继电保护装置的可靠性模型大致分为两类，一是采用蒙特卡洛模拟法，以大数定律为依据，对继电保护设备可用率模拟计算；另一类统称为解析法，如以故障树为基础的故障树分析法和以Markov过程为依据的Markov模型。继电保护装置故障率的估算，也是Markov模型等许多继电保护装置可靠性评估方法的前提与基础。

但是，针对现场实测失效数据来看，继电保护装置的失效数据记录多种多样，而且现场运行的保护装置数量多、投运时间不一致，有些实测数据会出现左截尾及定时截尾的数据截尾问题。因此，针对不同的失效数据和截尾情况，应有一种自适应的方法来计算不同情况下的继电保护装置的故障率。但是，现有关于继电保护装置失效率估算方法的文章很少，尚未提出一种自适应的基于实测数据的失效率估算方法，因此，现场的实测数据尚不能很好的通过程序实现对继电保护装置故障率的估算。

发明内容

本发明针对现有继电保护装置故障率估算的方法中，缺少一种能兼容并应用于多重现场实测数据的方法，提出了一种自适应的基于实测数据的继电保护装置恒定故障率计算方法。该方法可以应用于多种现场实测数据的故障率估算，使得故障率的计算更加真实可靠。

技术方案是，一种自适应的继电保护装置恒定故障率计算方法，所述方法包括下列步骤：

步骤1：获取现场实测数据（包括继电保护装置的故障开始时间、故障距上次故障时间、故障结束时间、装置总数以及失效装置数等）；

步骤2：处理实测数据，计算失效数据次数和故障距上次故障时间等信息；

步骤3：判断现场实测数据的截尾数据类型；

步骤4：根据不同的截尾数据类型和失效数据次数选择不同的故障率λ计算方法。

所述判断现场实测数据的截尾数据类型中，包括完整数据、左截尾数据和定时截尾数据三种截尾数据类型。

所述计算失效数据次数，用于判断现场实测数据可应用于哪种估算方法，如数据拟合方法。

所述不同的故障率λ计算方法包括以下4中方法：

（1）失效次数小于10时，采用方法1;

（2）失效次数大于10时，并且不存在截尾数据，采用方法2；

（3）失效次数大于10时，存在左截尾数据，采用方法3；

（4）失效次数大于10，并且只存在定时截尾数据，采用方法4。

所述不同的故障率λ计算方法中，方法1为求取平均失效前运行时间倒数的方法。，其中n为失效数据总和，T_i为第i台故障的装置距上次故障运行的时间。

所述不同的故障率λ计算方法中，方法2为考虑检修时间和定时截尾数据的极大似然估计法。，其中N_st为t时刻保护装置总数，N_sΔt为Δt时刻后失效的保护装置数。

所述不同的故障率λ计算方法中，方法3为不考虑截尾的最小二乘拟合的方法。，其中t_i为失效时刻，F(t_i)为继电保护装置的累计分布函数。

所述不同的故障率λ计算方法中，方法4为考虑左截尾的极大似然估计的方法。，其中n为失效次数总和，n_cen为截尾数据总和，T_i为第i台故障的装置距上次故障运行的时间。

本发明可以应用于多种现场实测数据的故障率估算，故障率的计算更加真实可靠。

附图说明