[发明专利]一种基于瑞利分布的继电保护装置时变失效率估算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统保护方法，特别是关于一种基于瑞利分布（Rayleigh分布）的继电保护装置时变失效率估算方法。

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运作，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瘫痪，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继电保护装置不正确动作而引起事故的扩大。

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。普遍的方法是通过继电保护可靠性评估，得出恒定失效率（故障）、修复率以及可用度等各种可靠性指标，并且设计相应的模型，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，继电保护装置可靠性模型中应用较广的是Markov(马尔科夫)模型，而Markov模型也是以恒定失效率为状态转移率来进行建模的。随着Markov模型状态量的增加，其状态转移率的确定难度增大，影响了模型的准确度。由于基于恒定失效率的Markov模型要求失效特性服从指数分布，但实际上，只有偶然失效近似服从指数分布，继电保护装置失效还有很大一部分是由于老化原因导致，因此失效率恒定的假设并不能完全刻画继电保护装置的失效特性。因此，有必要提出一种新的继电保护装置时变失效率估算方法。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于瑞利分布的继电保护装置时变失效率估算方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于Rayleigh分布的继电保护装置时变失效率估算方法，其包括以下步骤：1）获取继电保护装置失效数据，并判断所得失效数据是偶然失效还是老化失效；2）当失效模式为偶然失效时，采用恒定失效率的估算方法估算偶然失效率λ₀：其中，P是Δt内继电保护装置发生偶然失效的概率，t是继电保护装置运行时间，T是继电保护装置故障时间，Δt是统计时间，N_st是t时刻继电保护装置总数，N_sΔt是Δt时间内失效的继电保护装置数；3）当失效模式为老化失效时，采用时变失效率的估算方法估算老化失效率λ₁(t)：其中，f(t)是总体样本X满足Rayleigh分布的概率密度函数，b是Rayleigh分布的尺度参数，是继电保护装置的可靠度，F(t)是总体样本X满足Rayleigh分布的分布函数；4）估算继电保护装置整体时变失效率λ(t)＝λ₀+λ₁(t)。

所述步骤1）中采用下表判断所得失效数据是偶然失效还是老化失效：

所述步骤3）中的老化失效率λ₁(t)的推导过程如下：