[发明专利]一种地铁牵引供电系统的可靠性评估方法

说明书

本发明公开了一种地铁牵引供电系统的可靠性评估方法，包括如下步骤：按照供电结构的串联关系将地铁牵引供电系统分为中压母线区、降压整流区、直流母线区、左线馈出线区、右线馈出线区和钢轨回流区；设定地铁牵引供电系统无法向所述左线接触网和所述右线接触网供电为顶事件、各个区中关键设备发生故障为底事件；根据各个区中关键设备的串联关系和并联关系，将各个中间事件与直接导致对应中间事件发生的底事件连接起来，建立地铁牵引供电系统的故障树模型；采用蒙特卡洛法求解故障树模型的可靠性指标，以评估地铁牵引供电系统的可靠性。该方法可对地铁牵引供电系统进行区块化划分，量化地铁牵引供电系统的可靠性评估指标，提高可靠性评估的准确性。

技术领域

本发明涉及城市轨道交通技术领域，尤其涉及一种地铁牵引供电系统可靠性 评估方法。

背景技术

地铁牵引供电系统是把区域电力系统送来的电能，根据电力牵引对电流和电 压的不同要求，转变为适用于电力牵引的电能，然后分别送到沿铁路线上空架 设的接触网，为电力机车供电，或送到地下铁等城市轨道交通所需的供电系统， 为地铁列车或电车供电。但是，由于地铁牵引供电系统内部的电气设备繁多且 结构复杂，因而采用常规的解析法难以准确的评估其可靠性。

发明内容

针对上述问题，本发明的一种地铁牵引供电系统的可靠性评估方法能有效 对地铁牵引供电系统进行区块化划分，量化地铁牵引供电系统的可靠性评估指 标，提高地铁牵引供电系统的可靠性评估的准确性。

为解决上述技术问题，本发明的一种地铁牵引供电系统的可靠性评估方法， 包括如下步骤：

按照供电结构的串联关系将地铁牵引供电系统分为中压母线区、降压整流 区、直流母线区、左线馈出线区、右线馈出线区和钢轨回流区；其中，所述左 线馈出线区与左线接触网相连，所述右线馈出线区与右线接触网相连；

设定地铁牵引供电系统无法向所述左线接触网和所述右线接触网供电为顶 事件、各个区中关键设备发生故障为底事件；

根据各个区中关键设备的串联关系和并联关系，将各个中间事件与直接导 致对应中间事件发生的底事件连接起来，分别建立中压母线区故障树模型、降 压整流区故障树模型、直流母线区故障树模型、左线馈出线区故障树模型、右 线馈出线区故障树模型和钢轨回流区故障树模型；其中，所述底事件之间的串 联关系用逻辑或门连接，所述底事件之间的并联关系用逻辑与门连接，所述底 事件对应的关键设备预设有故障率和修复率；

根据所述地铁牵引供电系统中各个区的顺次串联关系用逻辑与门将所述顶 事件与所述各个中间事件连接起来，建立所述地铁牵引供电系统的故障树模型；

采用蒙特卡洛法求解所述故障树模型的可靠性指标，以评估所述地铁牵引 供电系统的可靠性；所述可靠性指标包括所述地铁牵引供电系统的平均故障时 间、平均无故障时间、稳态可靠度以及稳态不可靠度。

与现有技术相比，本发明的地铁牵引供电系统的可靠性评估方法，通过按 照供电结构串联关系将地铁牵引供电系统进行区块化划分，并根据各个区中关 键设备的串联关系和并联关系构建各区的故障树模型，可量化各个区中地铁牵 引供电系统的可靠性底事件，增加可靠性评估的准确性和有效性；从而当利用 各区故障树模型形成该地铁牵引供电系统的故障树模型时，可有效提高地铁牵 引供电系统的可靠性评估的准确度；该方法通过系统关键设备的故障率和修复 率即可求取地铁牵引供电系统的可靠性指标，能够克服大系统供电结构繁琐情 况下其可靠性评估不好开展的问题，减少数据统计工作量。

作为上述技术方案的改进，所述中压母线区包括并联互补的第I段母线和第 II段母线、所述第I段母线和所述第II段母线通过串联的第一隔离开关和第一断 路器连接；当所述第I段母线故障时，所述第一隔离开关和所述第一断路器闭合， 以使所述第II段母线向所述第I段母线供电；当所述第II段母线故障时，所述 第一隔离开关和所述第一断路器闭合，以使所述第I段母线向所述第II段母线 供电；