[发明专利]一种基于贝叶斯网络可靠性修正模型的继电保护系统风险评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护设备状态评价以及风险评估技术领域，是一种基于贝叶斯网络可靠性修正模型的继电保护系统风险评估方法。

背景技术

继电保护系统风险评估为一次设备和二次设备的运行、维护、检修、试验等提供依据。电力系统继电保护设备能在电力系统发生故障或异常工况时，尽可能快的将故障设备从系统中切除，保证非故障部分正常稳定运行。所以对继电保护设备进行全面状态评价和风险评估对于保障电网的安全稳定运行有着重要作用。

发明内容

本发明的目的在于对继电保护设备做出更准确的风险评估，修正背景技术中所述众多因素对继电保护装置失效模型产生的偏差。提出了一种基于贝叶斯网络的继电保护系统可靠性模型修正方法。从继电保护装置状态评估状态量着手，对获取的继电保护设备运行及故障信息进行诊断分析，基于贝叶斯网络理论，建立科学的量化风险评估模型，继而对继电保护系统进行风险定级。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种基于贝叶斯网络可靠性修正模型的继电保护系统风险评估方法，其特征在于，

步骤1、获取继电保护设备的运行状态信息和故障信息；

步骤2、对获得的继电保护设备运行及故障信息进行状态分析；

步骤3、根据继电保护装置失效可能损失评价模型计算可能损失LE，

继电保护设备可能损失模型函数表达式为：其中，n为故障类型数量；m为该项故障类型i中的可能损失类型数量；LE为继电保护设备的可能损失评估量化值。

步骤4、依据基于贝叶斯网络的继电保护系统可靠性修正模型计算失效概率，具体包括：

步骤4.1，根据评价周期内继电保护设备历史故障信息和状态评价结果，分别拟合状态评价结果及平均故障率与设备运行时间的对应关系，利用运行时间作为中间变量，将状态评价结果与平均故障率关联。可以得到继电保护设备状态和平均故障率的关系用负指数曲线可以表示为：

p[S(t)]＝Ke^-cS(t)(2)

其中，K和c均为故障率的计算系数，此即为待修正的失效概率模型；

步骤4.2，建立继电保护系统贝叶斯网络，包括：

步骤4.1、找出导致继电保护系统失效的因素及其子因素；

步骤4.2、根据第一步找出的父子节点绘制贝叶斯网络有向无环图；

步骤4.3、明确各节点间的依赖、独立关系，确定各节点发生的条件概率；

步骤4.4、检查联结各节点的有向边，确定所绘DAG图的正确性，按照要求进行条件概率计算。

所建立的继电保护系统贝叶斯网络定义为在变量集U＝{X₁,X₂,...,X_n}上的一个二元组(Z,θ)，在由存在依赖关系的变量集X_i组成的有向无环图中，父子节点间的依赖程度由θ＝{θ₁,θ₂,...,θ_n}表示。其联合概率分布可以表示为：

对实测值作均化修正可以得到修正后的失效概率：

步骤5、由继电保护风险评估模型评估继电保护系统风险值R，继电保护设备风险评估主要包括继电保护设备状态确定和风险后果确定两方面内容。要对风险进行评估，首先要知道故障发生的可能性，即已确定的状态的设备的故障率；其次还要知道故障发生的后果，并对此后果进行量化评估，风险以风险值作为量化指标。函数表达式如下：

R(t)＝LE(t)×P(t) (5)

其中，式中R表示设备风险值；表示LE可能的损失；P表示设备平均故障率；t表示某个时刻。

步骤6、确定风险等级，风险的影响及危害程度按风险值大小进行区分，定义风险等级分为6个风险级别：Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级、Ⅵ级，其中对于同类设备Ⅰ级为最高风险级别，Ⅵ级为最低风险级别。通过对设备的风险评估工作获得设备风险值，用以确定设备风险级别。

本发明具有如下优点：本发明能够对继电保护设备做出更准确的风险评估，修正背景技术中所述众多因素对继电保护装置失效模型产生的偏差。并从继电保护装置状态评估状态量着手，对获取的继电保护设备运行及故障信息进行诊断分析，基于贝叶斯网络理论，建立科学的量化风险评估模型，继而对继电保护系统进行风险定级。

附图说明

图1为风险评估失效概率修正模型系统结构分布图。

图2为基于可靠性修正模的继电保护风险评估方法实施流程图。