[发明专利]考虑软件和人为因素的继电保护装置最优检修周期计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种考虑软件和人为因素的继电保护装置最优检修周期计算方法，属于电力系统保护技术领域。

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，给人们的正常生活、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。

预防性检修是指间隔一定的时间，对继电保护设备进行维护，避免继电保护设备出现故障的检修方法，它是使继电保护设备提高保护可靠性，减少各种潜在风险的有效方法。但如果预防性检修的检修间隔时间过短，就会产生过度检修（网内统计数据表明：周期性检验排故率不足2%），增大人员过失的可能性，且检修越频繁，项目越繁琐，出现人员过失的可能性就越大（即增加了误碰、误接线、误整定的概率（大量误动事故案例显示80%为人为责任）。但如果检修间隔时间过长，就不能及时发现潜在故障，造成保护对象故障时保护失效。因此，准确地确定预防性检修的检修周期，能够避免上述问题的发生。

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，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。

但是，对于解析方法的可靠性模型，如Markov模型，需要考虑到继电保护装置可能存在的各种状态，包括人为失效和软件失效因素。大量误动事故案例显示80%为人为责任，而软件失效的因素也是不容小觑。但是现有关于继电保护装置的Markov模型尚未提出一种较为合理的包含人为失效和软件失效因素的Markov模型，因此基于Markov模型的最优检修周期的计算方法也几乎都忽略了人为因素的影响和软件失效的情况

发明内容

本发明针对现有技术中，没有考虑足够的因素，提出了一种考虑软件失效和人为因素的Markov可靠性计算方法，计算电力系统继电保护装置的最优检修周期。该方法考虑软件和人为因素，更加准确地刻画了继电保护装置故障的状态，使得最优检修周期的计算更加准确。

技术方案是，考虑软件和人为因素的继电保护装置最优检修周期计算方法，所述方法包括下列步骤：

步骤1：列出包括软件失效和人为因素在内的所有继电保护装置的状态，并建立Markov状态转移图；

步骤2：根据电网的实测数据确定Markov模型中的各个参数；

步骤3：根据建立好的Markov模型得到继电保护装置不可用率的计算公式;

步骤4：根据不可用率与检修周期的关系，求得使不可用率最小的对应的检修周期，即为继电保护装置最优检修周期。

所述建立的Markov状态转移图应该包含继电保护装置的所有状态，各个状态的驻留概率构成一个完备事件组。

所述根据电网的实测数据确定Markov模型中各参数包含：

（1）获得继电保护装置失效次数N_Δ，所统计的保护装置总数N_ST;

（2）计算继电保护装置的失效率λ₀；

（3）获得继电保护装置故障前后的时刻，计算继电保护装置修复率μ₀；

（4）根据自检效率ST、继电保护装置失效率λ₀、继电保护装置修复率μ₀等参数得到模型中各状态转移率。

所述继电保护装置的不可用率为状态转移图中继电保护装置不正常工作的驻留概率之和。

该方法考虑软件和人为因素，更加准确地刻画了继电保护装置故障的状态，使得最优检修周期的计算更加准确。

附图说明

图1是本发明流程图。

图2是继电保护装置的状态转移图。

图3是继电保护装置的检修周期与不可用率的关系。