[发明专利]一种用于确定继电保护装置冗余数量的方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于确定继电保护装置冗余数量的方法及系统，其中方法包括：选取多种冗余方式；根据各元器件的可靠性，计算各元器件在不同冗余方式下的失效率；将各元器件组合成继电保护装置；基于继电保护装置的串联可靠性模型，将各元器件分别采用同一冗余方式组合，基于各元器件在不同冗余方式下的失效率，计算继电保护装置的失效率；基于继电保护装置的失效率，确定继电保护装置满足可靠性要求下最小成本的冗余数量。本发明技术方案确定继电保护装置冗余数量的方法，保证了既满足继电保护可靠性要求又节省冗余成本。

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，更具体地，涉及一种用于确定继电保护装置冗余数量的方法及系统。

背景技术

继电保护装置作为电网核心设备，其自主可控对于电网安全、稳定运行起着关键作用。然而，现有技术组成各类保护装置的元器件几乎全部依赖欧美进口，存在巨大安全隐患，使得全国产化继电保护装置元器件越来越引起关注，国产元器件能否满足继电保护的应用需求问题显现越来越突出。而国产元器件在性能上与进口有一定差距，国产元器件需要通过冗余设计，保证当该部分出现故障时，系统仍能正常工作，以减少系统的故障概率，提高继电保护装置可靠性。

现有技术方案主要集中于对继电保护装置整体进行研究，对于保护装置内部的元器件，一般默认为进口产品，缺乏对全国产化继电保护装置元器件的研究。但采用国产化元器件替代后，元器件的性能可能有所下降，将导致继电保护装置可靠性下降。只有考虑元器件冗余的方式才能提高继电保护装置的可靠性，同时在满足继电保护装置可靠性的前提下，也要考虑冗余的成本问题，才能研究出全国产化继电保护装置元器件冗余数量的确定方法。

发明内容

本发明技术方案提供一种用于确定继电保护装置冗余数量的方法及系统，以解决如何在满足继电保护装置可靠性的前提下，考虑冗余的成本问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于确定继电保护装置冗余数量的方法，所述方法包括：

选取多种冗余方式；

根据各元器件的可靠性，计算各元器件在不同冗余方式下的失效率；

将各元器件组合成继电保护装置；

基于继电保护装置的串联可靠性模型，将各元器件分别采用同一冗余方式组合，基于各元器件在不同冗余方式下的失效率，计算所述继电保护装置的失效率；

基于所述继电保护装置的失效率，确定所述继电保护装置满足可靠性要求下最小成本的冗余数量。

优选地，所述确定所述继电保护装置满足可靠性要求下最小成本的冗余方式，包括：

减去所述继电保护装置中成本最高的元器件数量，直至成本最高的元器件数量为1或所述继电保护装置不满足可靠性要求；

从剩余的元器件中依次按照成本从高至低减少元器件数量，直至被减少后的元器件数量为1或所述继电保护装置不满足可靠性要求；

确定所述继电保护装置满足可靠性要求并且成本最小的冗余数量。

优选地，所述基于继电保护装置的串联可靠性模型，计算所述继电保护装置的失效率，包括：

根据继电保护装置的串联可靠性模型，将各元器件分别采用同一种冗余方式组合，求取继电保护装置在不同冗余方式下的失效率，则：

其中，b＝2,3,4…,b为各元器件个数，为各元器件在不同冗余方式下的失效率。

优选地，包括：

设定继电保护装置可靠性的最低要求，即继电保护装置允许的最大失效率λ₀；